JP4589268B2 - Multicast radio transmission speed selection method and radio base station apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、マルチキャスト無線伝送速度選択方法および無線基地局装置に係り、特に、マルチキャストの通信品質を維持すると共に、無線回線リソースの利用効率を向上させる際に有効な技術に関する。 The present invention relates to a multicast radio transmission rate selection method and a radio base station apparatus, and more particularly, to a technique effective in maintaining multicast communication quality and improving utilization efficiency of radio channel resources.
一般的に無線パケット通信システムは、全体的な通信ネットワークを構成する際に有線ネットワーク（以下、ＮＷという。）の一部としてその伝送媒体に無線方式を用いた形態で適用される。すなわち、有線ＮＷの一端のＮＷインタフェースに無線パケット通信システムを有線接続し、無線接続にて無線端未と有線端末、あるいは無線端未間の通信が行われる形態をとる。
現在最も広く普及している無線パケット通信システムに用いられる無線ＬＡＮ装置は、IEEE802.11標準規格（IEEE Std 802.11,1999 edition；非特許文献１）に基づいたものである。
IEEE802.11標準規格では、「9.6 Multirate support」に、マルチキャスト／ブロードキャストデータの送信に関して「All frames with multicast and broadcast receiver addresses Shall be transmitted at one of the rates included in the BSS basic rate set,regardless of their type or subtype.」と記述されている。
In general, a wireless packet communication system is applied in a form using a wireless system as a part of a wired network (hereinafter referred to as NW) when configuring an overall communication network. That is, a wireless packet communication system is wired to the NW interface at one end of the wired NW, and communication between the wireless terminal and the wired terminal or wireless terminal is performed by wireless connection.
The wireless LAN apparatus used in the most widely used wireless packet communication system is based on the IEEE 802.11 standard (IEEE Std 802.11, 1999 edition; Non-Patent Document 1).
According to the IEEE 802.11 standard, `` 9.6 Multirate support '' and `` All frames with multicast and broadcast receiver addresses Shall be transmitted at one of the rates included in the BSS basic rate set, regardless of their type '' or subtype. "
BSS basic rate setは、無線通信サービスエリア（以下、ＢＳＳという）内で必ずサポートしなければならない無線伝送速度が規定されており、無線基地局（以下、ＡＰという。）および無線端末（以下、ＳＴＡという。）は、ここで規定される無線伝送速度をサポートしなければならない。
例えば、無線回線に５ＧＨｚ帯を使用する無線ＬＡＮ（802.11a標準規格）では、５４、４８、３６、２４、１８、１２、９、６Ｍｂｐｓの８つ無線伝送速度を用いて通信することが可能であるが、このうち、５４、４８、３６、１８、９Ｍｂｐｓはオプションである。
一般的に、BSS basic rate setには、Mandatory rateである６、１２、２４Ｍｂｐｓの無線伝送速度が使われる。また、マルチキャストデータを送信する無線伝送速度には、ブロードキャスト送信伝送レートと同一のBSS basic rate setの値が用いられる。
従って、ブロードキャストデータは広範囲のエリアをカバーしなければならないために、一般に市販されている無線ＬＡＮ装置では、このBSS basic rate setの最低速の無線伝送速度を利用してマルチキャスト送信伝送レートを選択しているものが多い。
The BSS basic rate set defines a wireless transmission rate that must be supported within a wireless communication service area (hereinafter referred to as BSS), and is defined as a wireless base station (hereinafter referred to as AP) and a wireless terminal (hereinafter referred to as STA). Shall support the radio transmission rate specified here.
For example, in a wireless LAN (802.11a standard) using a 5 GHz band for a wireless line, it is possible to communicate using eight wireless transmission speeds of 54, 48, 36, 24, 18, 12, 9, and 6 Mbps. Of these, 54, 48, 36, 18, and 9 Mbps are optional.
In general, radio transmission rates of 6, 12, and 24 Mbps, which are Mandatory rates, are used for the BSS basic rate set. Further, the same BSS basic rate set value as the broadcast transmission transmission rate is used as the wireless transmission speed for transmitting multicast data.
Therefore, since broadcast data must cover a wide area, a commercially available wireless LAN device selects a multicast transmission rate by using the lowest wireless transmission rate of this BSS basic rate set. There are many things.
図１は、従来のユニキャストおよびマルチキャストデータ無線伝送速度設定方法を説明するための図である。
図１では、ＡＰ［１−１］に、ＳＴＡ１［１−２］、ＳＴＡ２［１−３］が接続され、また、無線伝送速度の関係は［１−８］に示されるようにＲ１、Ｒ３、Ｒ５をBSS basic rate setとしている例を示している。
ＳＴＡ１［１−２］とＳＴＡ２［１−３］はユニキャストデータをＡＰ［１−１］との間で送受信する場合、伝送距離に応じて無線伝送速度を設定する。
図１の例では、ＡＰ［１−１］に近い距離Ｌ１［１−６］で通信しているＳＴＡ１［１−２］は、高い無線伝送速度Ｒ６［１−４］で通信が行われている。また、ＳＴＡ２［１−３］が通信している距離Ｌ２［１−７］は、ＳＴＡ１［１−２］よりもＡＰ［１−１］から距離が遠い（Ｌ１＜Ｌ２）ため、ＳＴＡ１［１−２］よりも低い無線伝送速度Ｒ３［１−５］を用いて通信を行っている。
即ち、伝送距離が遠いほど伝播誤りを抑えるために無線伝送速度は低速に設定され、また、伝送距離が近いほど無線伝送速度は高速に設定される。
また、ユニキャストデータの送受信は、ＡＰおよびＳＴＡがサポートしている伝送速度であれば、BSS basic rate setに含まれない無線伝送速度でデータの送受信を行うことも可能である。
FIG. 1 is a diagram for explaining a conventional unicast and multicast data wireless transmission rate setting method.
In FIG. 1, STA1 [1-2] and STA2 [1-3] are connected to AP [1-1], and the relationship between the radio transmission rates is R1, R3 as shown in [1-8]. , R5 is shown as BSS basic rate set.
When STA1 [1-2] and STA2 [1-3] transmit and receive unicast data to and from AP [1-1], the STA1 [1-2] and STA2 [1-3] set the wireless transmission rate according to the transmission distance.
In the example of FIG. 1, STA1 [1-2] communicating at a distance L1 [1-6] close to AP [1-1] communicates at a high wireless transmission rate R6 [1-4]. Yes. Further, the distance L2 [1-7] with which STA2 [1-3] is communicating is farther from AP [1-1] than STA1 [1-2] (L1 <L2), so STA1 [1 -2] is used for communication at a lower transmission rate R3 [1-5].
That is, the longer the transmission distance, the lower the radio transmission speed is set to suppress propagation errors, and the shorter the transmission distance is, the higher the radio transmission speed is set.
Unicast data can be transmitted / received at a wireless transmission rate not included in the BSS basic rate set as long as the transmission rate is supported by the AP and the STA.
これに対して、一般の無線ＬＡＮ装置においては、マルチキャストおよびブロードキャストデータは固定的にBSS basic rate setの最も低速の無線伝送速度Ｒ１［１−９］にて送信されることがほとんどである。
マルチキャストおよびブロードキャストデータの送信手順には再送制御が無く、特に、ブロードキャストデータは、アプリケーションを用いた通信を行うのではなく、一般的にはＮＷ情報の報知やＮＷ情報の収集を行うために用いられるため、最大限の通信エリアヘ送信することが可能な、最も低速の無線伝送速度が選択されることが望ましい。
マルチキャストおよびブロードキャストは、ユニキャスト通信のように宛先毎にデータを送信するのではなく、複数クライアントヘ同時に１つのデータを配信することが可能である。
そのブロードキャスト通信では、ＢＳＳ内の全てのＳＴＡへＮＷ情報の報知やＮＷ情報の収集を行うために用いられる。
一方、マルチキャスト通信では、ブロードキャスト通信とは異なり、特定の複数宛先を１つのグループとし、グループに属する複数のクライアント宛だけに所望のデータを送信することができる。また、マルチキャストのグループ毎に異なるアプリケーションを用いて通信することも可能である。更に、マルチキャストは片方向通信のアプリケーションに利用されることがほとんどであり、その例としては、映像（動画像）ストリーム配信などが挙げられる。
On the other hand, in general wireless LAN devices, multicast and broadcast data are almost always transmitted fixedly at the lowest wireless transmission rate R1 [1-9] of the BSS basic rate set.
There is no retransmission control in the transmission procedure of multicast and broadcast data. In particular, broadcast data is generally used for notifying communication using an application but collecting NW information and collecting NW information. Therefore, it is desirable to select the slowest wireless transmission rate that can be transmitted to the maximum communication area.
Multicast and broadcast do not transmit data for each destination as in unicast communication, but can distribute one data to a plurality of clients at the same time.
In the broadcast communication, it is used to notify NW information and collect NW information to all STAs in the BSS.
On the other hand, in multicast communication, unlike broadcast communication, a plurality of specific destinations can be set as one group, and desired data can be transmitted only to a plurality of clients belonging to the group. It is also possible to communicate using different applications for each multicast group. Furthermore, multicast is mostly used for one-way communication applications, and examples thereof include video (moving image) stream distribution.
図１−１は、ＡＰ内部において、マルチキャストの無線伝送速度を設定する装置を示すブロック図である。
ＡＰ内部のマルチキャスト制御部［２−１−５］は、上位レイヤあるいは有線ＮＷからマルチキャストを受信［２−１−７］した場合に、マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度設定部［１−１−３］においてマルチキャストデータを保持すると共に、BSS basic rate setに含まれる最低速の、あるいは任意の１つの無線伝送速度を設定する。
ＡＰ内部のマルチキャスト送信部［２−１−６］のＰＨＹレイヤ送信制御部［２−１−４］より送信を行う指示［２−１−１１］が、マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度設定部［１−１−３］へ通知された場合には、保持しているマルチキャストデータをＰＨＹレイヤ送信制御部［２−１−４］へ転送［２−１−１２］すると共に、マルチキャストデータを送信するための無線伝送速度を通知する。
ＰＨＹレイヤ送信制御部［２−１−４］では、通知された無線伝送速度でマルチキャストデータを送信する。
FIG. 1-1 is a block diagram illustrating an apparatus for setting a multicast wireless transmission rate within an AP.
When the multicast control unit [2-1-5] in the AP receives the multicast from the upper layer or the wired NW [2-1-7], the multicast data memory and the wireless transmission rate setting unit [1-1-3] ], The multicast data is held, and the lowest or any one wireless transmission rate included in the BSS basic rate set is set.
An instruction [2-1-11] for transmission from the PHY layer transmission control unit [2-1-4] of the multicast transmission unit [2-1-6] in the AP is sent to the multicast data memory and the wireless transmission rate setting unit [2-1-11]. 1-1-3], the held multicast data is transferred [2-1-12] to the PHY layer transmission control unit [2-1-4] and the multicast data is transmitted. Notify the wireless transmission speed for.
The PHY layer transmission control unit [2-1-4] transmits multicast data at the notified wireless transmission rate.
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
マルチキャストサービスが用いられる例として、映像（動画像）ストリーム配信などのアプリケーションがある。このような映像ストリーム配信には高い映像品質をサポートするために、高速かつ安定した伝送速度（実効スループット）が要求される。
また、マルチキャストサービスが用いられるアプリケーションは、アプリケーション毎（マルチキャストのグループ毎）に品質を維持するための所望の実効スループットが異なる場合がある。
しかしながら、従来の無線パケット通信システムでは、アプリケーションに係わらず全てのマルチキャストサービスに対して、BSS basic rate setに含まれる一律の無線伝送速度を用いてマルチキャストデータを送信していた。
一般に市販されている無線パケット通信システム（無線ＬＡＮ装置）では、ブロードキャストおよび、マルチキャストデータを、BSS basic rate setの最低速の無線伝送速度にて送信しているものが多いためである。
As an example in which the multicast service is used, there is an application such as video (moving image) stream distribution. Such video stream distribution requires high speed and stable transmission rate (effective throughput) in order to support high video quality.
In addition, an application using a multicast service may have a different desired effective throughput for maintaining quality for each application (for each multicast group).
However, in the conventional wireless packet communication system, multicast data is transmitted using the uniform wireless transmission rate included in the BSS basic rate set for all multicast services regardless of the application.
This is because many commercially available wireless packet communication systems (wireless LAN devices) transmit broadcast and multicast data at the lowest wireless transmission rate of the BSS basic rate set.
ブロードキャストデータは、無線端未を広範囲にカバーすることの目的に利用するためにBSS basic rate setの最低速の無線伝送速度にて送信することが望ましいが、従来技術では、ブロードキャストデータとマルチキャストデータとの伝送レートが同一に取り扱われていたために、マルチキャストデータは、映像ストリーム配信のアプリケーション毎に適した実効スループットを提供することができなかった。
また、最低速の無線伝送速度を用いて、大量（高速）のマルチキャストデータを送信した場合には、無線回線を無用に占有し、ユニキャストデータなどの他の通信を妨げるという課題があった。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、マルチキャスト無線伝送速度選択方法および無線基地局装置において、マルチキャストデータの無線伝送速度を最適に選択することにより、マルチキャストの通信品質を維持し、無線回線リソースの利用効率の向上を図り、無用な無線回線の使用を防止する技術を提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
Broadcast data is preferably transmitted at the lowest wireless transmission rate of the BSS basic rate set in order to use it for the purpose of covering a wide range of wireless terminals. Therefore, the multicast data cannot provide an effective throughput suitable for each video stream distribution application.
In addition, when a large amount (high speed) of multicast data is transmitted using the lowest wireless transmission speed, there is a problem that the wireless line is unnecessarily occupied and other communication such as unicast data is hindered.
The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to optimally select a wireless transmission rate of multicast data in a multicast wireless transmission rate selection method and a wireless base station device. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a technique for maintaining the communication quality of multicast, improving the utilization efficiency of radio channel resources, and preventing the use of unnecessary radio channels.
The above and other objects and novel features of the present invention will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）無線基地局装置と、前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置とを有する無線ネットワークを構成し、前記無線基地局装置は、少なくとも１つのサービスエリアを有し、前記無線基地局装置は、有線ネットワークあるいは上位レイヤから受信したマルチキャストデータを、BSS basic rate setに含まれる最低または任意の１つの無線伝送速度を固定的に用いて、前記無線基地局装置から少なくとも１つの無線端末装置へ送信する無線パケット通信システムにおけるマルチキャスト無線伝送速度選択方法であって、前記無線基地局装置は、ユニキャスト通信を用いたアプリケーション毎に、前記ユニキャスト通信を行っている無線端末装置台数の範囲に対応するマルチキャストデータの無線伝送速度を設定する手段を有し、前記無線基地局装置が、前記ユニキャスト通信を行っている前記無線端未装置の台数を、ユニキャスト通信を用いたアプリケーション毎に監視・記憶するステップ１と、前記手段で設定された無線伝送速度の設定値の中から、前記ステップ１で記憶した前記ユニキャスト通信を行っている無線端末装置の台数に対応する無線伝送速度の設定値を、前記アプリケーション毎に選択するステップ２と、前記ステップ２で選択された無線伝送速度、または、前記ステップ２で前記アプリケーション毎にそれぞれ異なる無線伝送速度が選択された場合には前記選択された無線伝送速度の中で最高速あるいは予め設定した無線伝送速度を用いて、前記有線ネットワークあるいは上位レイヤから受信したマルチキャストデータを送信するステップ３と、通信中において、前記ステップ１で記憶した前記ユニキャスト通信を行っている無線端末装置の台数が増減した際に、前記ステップ２ないし前記ステップ３を再度実施するステップ４とを有する。
従来技術では、全てのマルチキャストデータに対して、BSS basic rate setに含まれる同一の無線伝送速度を用いて送信するのに対して、本発明によれば、ユニキャスト通信を用いたアプリケーション毎の通信台数に対応したマルチキャストの無線伝送速度を選択することができ、また、通信台数の増減に応じて本制御を動的に行う点が従来技術と異なっている。
Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
(1) A wireless network including a wireless base station device and a plurality of wireless terminal devices that transmit / receive data to / from the wireless base station device by wireless packet communication is configured, and the wireless base station device includes at least one service area The radio base station apparatus uses multicast data received from a wired network or an upper layer fixedly using a minimum or any one radio transmission rate included in a BSS basic rate set. A multicast wireless transmission rate selection method in a wireless packet communication system for transmitting from a device to at least one wireless terminal device, wherein the wireless base station device performs the unicast communication for each application using unicast communication. Wireless transmission speed of multicast data corresponding to the range of the number of wireless terminal devices The wireless base station apparatus monitors and stores the number of the wireless terminal devices that are performing the unicast communication for each application using unicast communication, and The wireless transmission rate setting value corresponding to the number of wireless terminal devices performing the unicast communication stored in
In the prior art, all multicast data is transmitted using the same wireless transmission rate included in the BSS basic rate set, whereas according to the present invention, communication for each application using unicast communication is performed. It is different from the prior art in that a multicast wireless transmission speed corresponding to the number of units can be selected, and that this control is dynamically performed according to an increase or decrease in the number of communication units.
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、マルチキャストデータの無線伝送速度を最適に選択することにより、マルチキャストの通信品質を維持し、無線回線リソースの利用効率の向上を図り、無用な無線回線の使用を防止することが可能となる。
The effects obtained by the representative ones of the inventions disclosed in the present application will be briefly described as follows.
According to the present invention, it is possible to maintain the multicast communication quality, improve the utilization efficiency of radio channel resources, and prevent the use of unnecessary radio channels by optimally selecting the radio transmission speed of multicast data. It becomes possible.
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［実施例１］
図２は、本発明の実施例１のマルチキャストグループおよび無線サービスエリア（ＢＳＳ）に対応した無線伝送速度選択方法を説明するための図である。
図２の無線基地局（ＡＰ；［４−１］）は、マルチキャスト宛先ＩＰアドレスのグループ（マルチキャストグループ）毎に、BSS basic rate setを含む任意に決めた無線伝送速度を登録する、宛先ＩＰアドレスマッピングテーブル［４−９］を保持する。
ここで、任意に決めた無線伝送速度は、マルチキャストグループ毎で、サポートするアプリケーションに必要な伝送速度を考慮して登録する必要がある。
例えば、サポートするアプリケーションが、１０Ｍｂｐｓの伝送速度（実効スループット）が必要であるなら、IEEE802.11aの無線ＬＡＮ装置では、アプリケーションに対応するグループの無線伝送速度は無線ＬＡＮのオーバヘッド（ＭＡＣヘッダなど）も考慮して、１２Ｍｂｐｓ以上の無線ＬＡＮ装置でサポートする無線伝送速度を登録する必要がある。
また、ＡＰ［４−１］には、ＢＳＳ毎に、BSS basic rate setを含む任意に決めた無線伝送速度を登録する、ＢＳＳマッピングテーブル［４−１０］を保持する。ここで、任意に決めた無線伝送速度は、ＢＳＳ毎に、マルチキャストにサポートする無線伝送速度を登録する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In all the drawings for explaining the embodiments, parts having the same functions are given the same reference numerals, and repeated explanation thereof is omitted.
[Example 1]
FIG. 2 is a diagram for explaining a radio transmission rate selection method corresponding to a multicast group and a radio service area (BSS) according to the first embodiment of this invention.
The radio base station (AP; [4-1]) in FIG. 2 registers a destination IP address for registering an arbitrarily determined radio transmission rate including a BSS basic rate set for each group of multicast destination IP addresses (multicast group). The mapping table [4-9] is held.
Here, the arbitrarily determined wireless transmission rate needs to be registered for each multicast group in consideration of the transmission rate necessary for the application to be supported.
For example, if the application to be supported requires a transmission rate (effective throughput) of 10 Mbps, in the wireless LAN device of IEEE802.11a, the wireless transmission speed of the group corresponding to the application is also the overhead of the wireless LAN (such as the MAC header). Considering this, it is necessary to register a wireless transmission rate supported by a wireless LAN device of 12 Mbps or higher.
Further, the AP [4-1] holds a BSS mapping table [4-10] in which an arbitrarily determined wireless transmission rate including a BSS basic rate set is registered for each BSS. Here, as the arbitrarily determined wireless transmission rate, a wireless transmission rate supported for multicast is registered for each BSS.
無線ネットワーク構成は、ＡＰ［４−１］に接続するマルチキャストのサービスを受けている無線端末（以下、ＳＴＡという。）［４−２］、ＳＴＡ２［４−３］、ＳＴＡ３［４−４］が存在する。
また、ＡＰ［４−１］は、複数のＢＳＳ（ＢＳＳＩＤ＝ＢＳＳ１、ＢＳＳ２、ＢＳＳ３、・・・）をサポートし、ＳＴＡ１［４−２］はマルチキャスト宛先ＩＰアドレス「224.0.0.100」のマルチキャストグループ（Ｇｒｏｕｐ１［２−１０］）のサービスに参加しており、ＳＴＡ２［４−３］は宛先ＩＰアドレス「224.0.0.110」のマルチキャストグループ（Ｇｒｏｕｐ２［２−１１］）のサービスに参加しており、ＳＴＡ３［４−４］は宛先ＩＰアドレス「224.0.0.120」のマルチキャストグループ（Ｇｒｏｕｐ３［２−１２］）のサービスに参加しているものとする。
また、ＳＴＡ１［４−２］はＢＳＳ１［４−１０］に接続しており、ＳＴＡ２［４−３］はＢＳＳ２［４−１１］に接続しており、ＳＴＡ３［４−４］はＢＳＳ３［４−１２］に接続しているものとする。
ＡＰ［４−１］は、有線ＮＷ［２−２］からマルチキャストデータを受信した場合には、まず、ＡＰ［４−１］内の宛先ＩＰアドレスマッピングテーブル［４−９］を参照する。受信したマルチキャストデータの宛先ＩＰアドレスがテーブル［４−９］に存在する場合は、ＩＰアドレスに対応する無線伝送速度を選択し、マルチキャストデータの送信処理を行う。
The wireless network configuration is that wireless terminals (hereinafter referred to as STAs) [4-2], STA2 [4-3], and STA3 [4-4] receiving a multicast service connected to the AP [4-1]. Exists.
AP [4-1] supports a plurality of BSSs (BSSID = BSS1, BSS2, BSS3,...), And STA1 [4-2] is a multicast group (224.0.0.100) of the multicast destination IP address “224.0.0.100”. Group 1 [2-10]) is participating in the service, and STA2 [4-3] is participating in the service of the multicast group (Group 2 [2-11]) with the destination IP address “224.0.0.110”. [4-4] is assumed to be participating in the service of the multicast group (Group 3 [2-12]) with the destination IP address “224.0.0.120”.
STA1 [4-2] is connected to BSS1 [4-10], STA2 [4-3] is connected to BSS2 [4-11], and STA3 [4-4] is connected to BSS3 [4. -12].
When the AP [4-1] receives the multicast data from the wired NW [2-2], the AP [4-1] first refers to the destination IP address mapping table [4-9] in the AP [4-1]. If the destination IP address of the received multicast data is present in the table [4-9], the wireless transmission rate corresponding to the IP address is selected and the multicast data transmission process is performed.
例えば、受信したマルチキャストデータの宛先ＩＰアドレスが「224.0.0.100」である場合には、テーブル［４−９］の参照を行い、Ｇｒｏｕｐ１と判断する。ＡＰ［４−１］は、Ｒ６［４−５］の５４Ｍｂｐｓの無線伝送速度でのマルチキャストデータを送信する。
受信したマルチキャストデータの宛先ＩＰアドレスがテーブル［４−９］に該当しなければ、ＡＰ［４−１］内のＢＳＳマッピングテーブル［４−１０］を参照する。ＢＳＳマッピングテーブル［４−１０］に登録されているＢＳＳ毎の無線伝送速度を選択し、マルチキャストデータの送信処理を行う。
図２の動作例では、ＡＰ［４−１］は、受信したマルチキャストデータのＩＰアドレスが「224.0.0.120」である場合には、テーブル［４−９］に該当するグループは登録されていないため、テーブル［４−１０］を参照することとなる。
マルチキャストデータが、ＢＳＳ３のサポート対象であればＲ３［４−７］の１２Ｍｂｐｓの無線伝送速度でのマルチキャストデータを送信する。
受信したマルチキャストデータのＢＳＳの識別方法には、ＶＬＡＮタグ情報を用いた方法が一般に用いられる。すなわち、ＡＰ［４−１］はデータに付随するＶＬＡＮタグの情報を取得し、あらかじめ保持しているＶＬＡＮタグ毎に対応するＢＳＳの情報に基づき、受信したマルチキャストデータがどのＢＳＳに対応したものかを識別する方法である。
尚、このマルチキャストデータのＢＳＳの識別方法は一例を示したものであり、本発明を限定するものではない。
For example, when the destination IP address of the received multicast data is “224.0.0.100”, the table [4-9] is referred to and it is determined as Group1. AP [4-1] transmits multicast data at a wireless transmission rate of 54 Mbps of R6 [4-5].
If the destination IP address of the received multicast data does not correspond to the table [4-9], the BSS mapping table [4-10] in the AP [4-1] is referred to. A wireless transmission rate for each BSS registered in the BSS mapping table [4-10] is selected, and multicast data transmission processing is performed.
In the operation example of FIG. 2, when the IP address of the received multicast data is “224.0.0.120”, the AP [4-1] does not register the group corresponding to the table [4-9]. Table [4-10] will be referred to.
If the multicast data is supported by BSS3, multicast data is transmitted at a wireless transmission rate of 12 Mbps of R3 [4-7].
As a method for identifying the BSS of the received multicast data, a method using VLAN tag information is generally used. That is, AP [4-1] acquires VLAN tag information associated with the data, and which BSS the received multicast data corresponds to based on the BSS information corresponding to each VLAN tag held in advance. It is a method of identifying.
Note that this multicast data BSS identification method is an example, and does not limit the present invention.
図２−１−１は、本実施例のＡＰ［４−１］の無線伝送速度選択方法を説明するためのフローチャートである。以下、図２−１−１を用いて、本実施例のＡＰ［４−１］の無線伝送速度選択方法を説明する。
ＡＰ［４−１］は、有線ＮＷ［２−２］からマルチキャストデータ到着後（ステップ２０１）、図２のＩＰアドレスマッピングテーブル［４−９］を参照し、到着したマルチキャストデータの宛先ＩＰアドレスが登録されているか否かの判断を行う（ステップ２０２）。
宛先ＩＰアドレスが登録されている場合には（ステップ２０２でＹＥＳ）、ＩＰアドレスマッピングテーブル［４−９］を参照し、宛先ＩＰアドレスに対応する無線伝送速度を設定して、送信処理を実施し（ステップ２０３）、その後終了する（ステップ２０５）。
宛先ＩＰアドレスが登録されていない場合には（ステップ２０２でＮＯ）、図２のＢＳＳマッピングテーブル［４−１０］を参照し、ＢＳＳ毎に登録されている無線伝送速度を設定および送信処理を実施し（ステップ２０４）、その後終了する（ステップ２０５）。
FIG. 2-1-1 is a flowchart for explaining a wireless transmission rate selection method of AP [4-1] of the present embodiment. Hereinafter, the wireless transmission rate selection method of AP [4-1] of the present embodiment will be described with reference to FIG.
After the multicast data arrives from the wired NW [2-2] (step 201), the AP [4-1] refers to the IP address mapping table [4-9] in FIG. 2, and the destination IP address of the arrived multicast data is It is determined whether or not it is registered (step 202).
If the destination IP address is registered (YES in step 202), the IP address mapping table [4-9] is referred to, the wireless transmission speed corresponding to the destination IP address is set, and the transmission process is performed. (Step 203), and then ends (Step 205).
If the destination IP address is not registered (NO in step 202), the BSS mapping table [4-10] in FIG. 2 is referred to, and the radio transmission rate registered for each BSS is set and transmission processing is performed. (Step 204), and then ends (Step 205).
図２−１は、本実施例のＡＰ［４−１］内部のマルチキャスト無線伝送速度選択制御を行う装置を示すブロック図である。
ＡＰ［４−１］内部のマルチキャスト制御部［４−１−５］では、上位レイヤ／有線ＮＷからマルチキャストを受信［２−１−７］した場合には、マルチキャスト登録グループ判定部「２−１−１」により、ＩＰアドレスマッピングテーブル［４−９］を参照し、無線伝送速度が登録されているマルチキャストグループのデータであるかの判定を行う。
登録されている場合には、第１のマルチキャスト無線伝送速度選択部［２−１−２］ヘデータを転送［２−１−８］し、第１のマルチキャスト無線伝送速度選択部［２−１−２］は、ＩＰアドレスマッピングテーブル［４−９］を参照し、マルチキャストグループに対応する無線伝送速度を選択する。
第１のマルチキャスト無線伝送速度選択部［２−１−２］は、マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部［２−１−３］ヘデータを転送［２−１−１０］すると共に、選択した無線伝送速度を設定することを通知する。
FIG. 2-1 is a block diagram illustrating an apparatus that performs multicast wireless transmission rate selection control inside the AP [4-1] of the present embodiment.
When the multicast control unit [4-1-5] in the AP [4-1] receives the multicast from the higher layer / wired NW [2-1-7], the multicast registration group determination unit “2-1 −1 ”refers to the IP address mapping table [4-9] and determines whether the wireless transmission rate is data of a registered multicast group.
If registered, the data is transferred [2-1-8] to the first multicast wireless transmission rate selection unit [2-1-2], and the first multicast wireless transmission rate selection unit [2-1-1-]. 2] refers to the IP address mapping table [4-9] and selects the wireless transmission rate corresponding to the multicast group.
The first multicast wireless transmission rate selection unit [2-1-2] transfers [2-1-10] data to the multicast data memory and the wireless transmission rate management unit [2-1-3] and selects the selected wireless Notify that the transmission rate is to be set.
マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部［２−１−３］では転送されたデータを保持し、このデータに対する無線伝送速度を設定する。
一方、登録されていない場合には、第２のマルチキャスト無線伝送速度選択部［３−１−２］ヘデータを転送［４−１−９］する。第２のマルチキャスト無線伝送速度選択部［３−１−２］は、ＢＳＳマッピングテーブル［４−１０］を参照し、ＢＳＳマッピングテーブル［４−１０］に登録されている無線伝送速度を選択する。
第２のマルチキャスト無線伝送速度選択部［３−１−２］は、マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部［２−１−３］ヘデータを転送［３−１−１０］すると共に、選択した無線伝送速度を設定することを通知する。
マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部［２−１−３］では転送されたデータを保持し、このデータに対する無線伝送速度を設定する。
The multicast data memory and the wireless transmission rate management unit [2-1-3] hold the transferred data and set the wireless transmission rate for this data.
On the other hand, if it is not registered, the data is transferred [4-1-9] to the second multicast wireless transmission rate selection unit [3-1-2]. The second multicast radio transmission rate selection unit [3-1-2] refers to the BSS mapping table [4-10] and selects a radio transmission rate registered in the BSS mapping table [4-10].
The second multicast radio transmission rate selection unit [3-1-2] transfers [3-1-10] data to the multicast data memory and the radio transmission rate management unit [2-1-3] and selects the selected radio. Notify that the transmission rate is to be set.
The multicast data memory and the wireless transmission rate management unit [2-1-3] hold the transferred data and set the wireless transmission rate for this data.
ＡＰ［４−１］内部のマルチキャスト送信部［２−１−６］のＰＨＹレイヤ送信制御部［２−１−４］より送信を行う指示［２−１−１１］が、マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部［２−１−３］へ通知された場合には、保持しているマルチキャストデータをＰＨＹレイヤ送信制御部［２−１−４］へ転送［２−１−１２］すると共に、マルチキャストデータを送信する設定された無線伝送速度を通知する。
ＰＨＹレイヤ送信制御部［２−１−４］では、通知された無線伝送速度でマルチキャストデータの送信処理を行う。
以上、詳細に説明したように、本実施例によれば、マルチキャストデータの送信にはマルチキャストのグループ毎に任意に決めた無線伝送速度を選択し、あるいは、ＢＳＳ毎に任意に決めた無線伝送速度を選択することができる。また、そのマルチキャストデータの送信には、BSS basic rate set以外の無線伝送速度も選択することができる。
これにより、マルチキャストのグループ毎に通信品質を維持する（即ち、実効スループットを維持する）ことができ、また、ＢＳＳ毎にマルチキャストの通信品質を維持する（実効スループットを維持する）ことができる。
An instruction [2-1-11] for transmission from the PHY layer transmission control unit [2-1-4] of the multicast transmission unit [2-1-6] in the AP [4-1] When notified to the transmission rate management unit [2-1-3], the held multicast data is transferred [2-1-12] to the PHY layer transmission control unit [2-1-4], and Notifies the set wireless transmission rate for sending multicast data.
The PHY layer transmission control unit [2-1-4] performs multicast data transmission processing at the notified wireless transmission rate.
As described above in detail, according to the present embodiment, for transmission of multicast data, a radio transmission rate arbitrarily determined for each multicast group is selected, or a radio transmission rate arbitrarily determined for each BSS. Can be selected. For transmission of the multicast data, a wireless transmission rate other than BSS basic rate set can be selected.
Accordingly, communication quality can be maintained for each multicast group (that is, effective throughput can be maintained), and multicast communication quality can be maintained for each BSS (effective throughput can be maintained).
［実施例２］
図３は、本発明の実施例２のＶｏＩＰ（音声）／Ｖｉｄｅｏ（映像）接続台数と閾値の比較を用いた無線伝送速度の関係を示す図である。
本実施例の無線ネットワーク構成は、図２と同じである。本実施例では、ＡＰ［４−１］とその配下に存在する少なくとも１つのＳＴＡが、ＶｏＩＰ／Ｖｉｄｅｏのアプリケーションを用いたユニキャスト通信を行っている場合には、ＡＰ［４−１］は常に、ＶｏＩＰ、Ｖｉｄｅｏ毎に、ユニキャスト通信を行うＳＴＡの接続台数を管理する。
また、ＡＰ［４−１］は、接続台数の管理情報と、図３の例に示すＡＰ［４−１］内部に持つマルチキャストの無線伝送速度を選択するためのテーブル［５−３］を用いて、マルチキャストの無線伝送速度を決定する。
ＡＰ［４−１］は、ＶｏＩＰの接続台数はｎ（整数）として管理し、ＶｏＩＰの接続台数に応じたマルチキャストデータの無線伝送速度の選択は、テーブル［５−３］を用いて実施する。
ｋｉ（整数）はＶｏＩＰ接続台数の閾値であり、接続台数ｎがｋ１以下（ｎ≦ｋ１）であれば６Ｍｂｐｓのマルチキャストデータの無線伝送速度を選択することを示す。また、ｋ１＜ｎ≦ｋ２の条件であれば、１２Ｍｂｐｓのマルチキャストデータの無線伝送速度を選択する。ｋ２＜ｎ≦ｋ３の条件であれば、２４Ｍｂｐｓのマルチキャストデータの無線伝送速度を選択する。同様にして、Ｖｉｄｅｏの接続台数をＮ（整数）として管理する。
[Example 2]
FIG. 3 is a diagram illustrating the relationship between the number of connected VoIP (voice) / Video (video) and the wireless transmission speed using a comparison of threshold values according to the second embodiment of the present invention.
The wireless network configuration of the present embodiment is the same as FIG. In the present embodiment, when AP [4-1] and at least one STA under its control perform unicast communication using a VoIP / Video application, AP [4-1] is always For each VoIP, Video, the number of connected STAs that perform unicast communication is managed.
The AP [4-1] uses the management information of the number of connected units and the table [5-3] for selecting the multicast wireless transmission speed in the AP [4-1] shown in the example of FIG. To determine the multicast wireless transmission rate.
The AP [4-1] manages the number of VoIP connections as n (integer), and uses the table [5-3] to select the wireless transmission speed of multicast data according to the number of VoIP connections.
ki (integer) is a threshold value for the number of VoIP connections. If the number n of connections is equal to or less than k1 (n ≦ k1), it indicates that a wireless transmission rate of multicast data of 6 Mbps is selected. If the condition of k1 <n ≦ k2 is satisfied, the wireless transmission speed of 12 Mbps multicast data is selected. If the condition of k2 <n ≦ k3 is satisfied, the wireless transmission rate of multicast data of 24 Mbps is selected. Similarly, the number of connected Video is managed as N (integer).
Ｖｉｄｅｏの接続台数に応じたマルチキャストデータの無線伝送速度の選択方法も同様に、テーブル［５−４］を用いて実施する。
ｍｉ（整数）は、Ｖｉｄｅｏ接続台数の闘値であり、接続台数Ｎがｍ１以下（Ｎ≦ｍ１）であれば１２Ｍｂｐｓのマルチキャストデータの無線伝送速度を選択することを示す。また、ｍ１＜Ｎ≦ｍ２の条件であれば、２４Ｍｂｐｓのマルチキャストデータの無線伝送速度を選択する。ｍ２＜Ｎ≦ｍ３の条件であれば、３６Ｍｂｐｓのマルチキャストデータの無線伝送速度を選択する。
実際に、マルチキャストデータを送信する無線伝送速度は、これらのテーブルで選択された無線伝送速度、または、それぞれ異なる無線伝送速度が選択された場合には、選択された無線伝送速度の中の最高速、あるいは予め設定した無線伝送速度を用いてマルチキャストデータを送信する。
例えば、レコード［５−１］の１２Ｍｂｐｓと、レコード［５−２］の２４Ｍｂｐｓが選択された場合には、レコード［５−２］の２４Ｍｂｐｓでマルチキャストデータを送信する。
ＶｏＩＰおよびＶｉｄｅｏ接続台数の情報を取得する方法は、ＶｏＩＰおよびＶｉｄｅｏアプリケーションのネゴシエーション時に接続台数をカウントする方法や、データのヘッダに含まれる宛先アドレスおよびアプリケーション情報（ＲＴＰなど）を用いて接続台数をカウントする方法、あるいはアプリケーションが通信で使用すると予想される伝送速度（実効スループット）を監視して判別する方法などが考えられる。
Similarly, the method of selecting the wireless transmission rate of multicast data according to the number of connected Video is performed using the table [5-4].
mi (integer) is a threshold value of the number of video connections, and indicates that if the number of connections N is equal to or less than m1 (N ≦ m1), the wireless transmission rate of multicast data of 12 Mbps is selected. If m1 <N ≦ m2, the wireless transmission speed of multicast data of 24 Mbps is selected. If m2 <N ≦ m3, a wireless transmission rate of 36 Mbps multicast data is selected.
Actually, the wireless transmission speed for transmitting multicast data is the highest wireless transmission speed selected in these tables or, if different wireless transmission speeds are selected, among the selected wireless transmission speeds. Alternatively, multicast data is transmitted using a preset wireless transmission rate.
For example, when 12 Mbps of record [5-1] and 24 Mbps of record [5-2] are selected, multicast data is transmitted at 24 Mbps of record [5-2].
Information on the number of connected VoIP and Video can be obtained by counting the number of connected devices at the time of VoIP and Video application negotiation, or by counting the number of connected devices using the destination address and application information (such as RTP) included in the data header. Or a method of monitoring and determining a transmission rate (effective throughput) that an application is expected to use in communication.
図３−１−１は、本実施例のＡＰ［４−１］の無線伝送速度選択方法を説明するためのフローチャートである。以下、図３−１−１を用いて、本実施例のＡＰ［４−１］の無線伝送速度選択方法を説明する。
ＡＰ［４−１］は、ＶｏＩＰの接続台数が変化したか否かを監視・記憶し（ステップ２１１）、変化があったときには、テーブル［５−３］の中から、ＶｏＩＰの接続台数に応じたマルチキャストデータの無線伝送速度を選択する（ステップ２１３）。
同様に、Ｖｉｄｅｏの接続台数が変化したか否かを監視・記憶し（ステップ２１２）、変化があったときには、テーブル［５−４］の中から、Ｖｉｄｅｏの接続台数に応じたマルチキャストデータの無線伝送速度を選択する（ステップ２１４）。
次に、それぞれの無線伝送速度を比較して、大きい方の無線伝送速度を選択する（ステップ２１５）。
また、有線ＮＷ［２−２］からマルチキャストデータ到着後（ステップ２１６）、ステップ２１５で選択された無線伝送速度を設定して、送信処理を実施し（ステップ２１７）、その後終了する（ステップ２１８）。
FIG. 3A is a flowchart for explaining the wireless transmission rate selection method of the AP [4-1] of the present embodiment. Hereinafter, the wireless transmission rate selection method of AP [4-1] of this embodiment will be described with reference to FIG.
The AP [4-1] monitors and stores whether or not the number of VoIP connections has changed (step 211), and when there is a change, the table [5-3] determines whether the number of VoIP connections has changed. The wireless transmission speed of the multicast data is selected (step 213).
Similarly, whether or not the number of video connections has changed is monitored and stored (step 212), and when there is a change, the multicast data radio according to the number of video connections is selected from the table [5-4]. A transmission rate is selected (step 214).
Next, each wireless transmission rate is compared, and the larger wireless transmission rate is selected (step 215).
Also, after the multicast data arrives from the wired NW [2-2] (step 216), the wireless transmission speed selected in
図３−１は、本実施例２のＡＰ［４−１］内部のマルチキャスト無線伝送速度選択制御を行う装置を示すブロック図である。
ＡＰ［４−１］内部のマルチキャスト制御部［５−１−１］のＶｏＩＰ接続台数管理部［５−１−２］によってＶｏＩＰ通信を行っているＳＴＡの接続台数を管理する。
接続台数の変動時には、情報を、第１の閾値比較判定部［５−１−４］へ通知［５−１−７］する。第１の閾値比較判定部［５−１−４］では閾値と比較し、比較結果の条件にマッチしたあらかじめ設定されているマルチキャストデータの無線伝送速度を選択する。
選択した無線伝送速度は、無線伝送速度比較判定および選択部［５−１−６］へ通知［５−１−９］される。
同様に、Ｖｉｄｅｏ接続台数管理部［５−１−３］によってＶｉｄｅｏ通信を行っているＳＴＡの接続台数を管理する。
接続台数の変動時には、情報を、第２の閾値比較判定部［５−１−５］へ通知［５−１−８］する。第２の閾値比較判定部［５−１−５］では閾値と比較し、比較結果の条件にマッチしたあらかじめ設定されているマルチキャストデータの無線伝送速度を選択する。
選択した無線伝送速度は、無線伝送速度比較判定および選択部［５−１−６］へ通知［５−１−１０］される。
FIG. 3A is a block diagram of an apparatus that performs multicast wireless transmission rate selection control inside the AP [4-1] according to the second embodiment.
The number of connected STAs performing VoIP communication is managed by the VoIP connection number management unit [5-1-2] of the multicast control unit [5-1-1] in the AP [4-1].
When the number of connected devices changes, the information is notified [5-1-7] to the first threshold value comparison / determination unit [5-1-4]. The first threshold value comparison / determination unit [5-1-4] compares the threshold value with the threshold value, and selects a preset wireless transmission rate of multicast data that matches the comparison result condition.
The selected wireless transmission rate is notified [5-1-9] to the wireless transmission rate comparison determination and selection unit [5-1-6].
Similarly, the number of connected STAs performing video communication is managed by the video connection number management unit [5-1-3].
When the number of connected devices changes, information is notified [5-1-8] to the second threshold comparison / determination unit [5-1-5]. The second threshold value comparison / determination unit [5-1-5] compares the threshold value with the threshold value, and selects a preset wireless transmission rate of multicast data that matches the comparison result condition.
The selected wireless transmission rate is notified [5-1-10] to the wireless transmission rate comparison determination and selection unit [5-1-6].
［５−１−９］、［５−１−１０］で通知された情報を元に、無線伝送速度比較判定および選択部［５−１−６］は無線伝送速度を比較し、大きい方の無線伝送速度を選択する。選択した無線伝送速度を、マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部［２−１−３］へ通知［５−１−１１］する。
マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部［２−１−３］では転送されたデータ［２−１−７］を保持し、また、通知［５−１−１１］された無線伝送速度を設定する。
ＡＰ［４−１］内部のマルチキャスト送信部［２−１−６］のＰＨＹレイヤ送信制御部［２−１−４］より送信を行う指示［２−１−１１］が、マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部［２−１−３］へ通知された場合には、保持しているマルチキャストデータを、ＰＨＹレイヤ送信制御部［２−１−４］へ転送［２−１−１２］すると共に、マルチキャストデータを送信するために設定された無線伝送速度を通知する。
ＰＨＹレイヤ送信制御部［２−１−４］では、通知された無線伝送速度でマルチキャストデータの送信処理を行う。
以上、詳細に説明したように、本実施例によれば、ユニキャスト通信を用いたアプリケーション毎の通信台数に対応したマルチキャストの無線伝送速度を選択することができ、また、通信台数の増減に応じて本制御を動的に行うことができる。
これにより、マルチキャストによる無用な無線回線の使用を常に防ぐことにより、無線回線リソースの利用効率の向上を図りながらマルチキャスト通信の通信品質を維持することができるという効果がある。また、この方法の適用結果として、ユニキャスト通信の通信品質劣化を抑制できるという効果もある。
Based on the information notified in [5-1-9] and [5-1-10], the wireless transmission speed comparison determination and selection unit [5-1-6] compares the wireless transmission speeds, Select the wireless transmission rate. The selected wireless transmission rate is notified [5-1-11] to the multicast data memory and the wireless transmission rate management unit [2-1-3].
The multicast data memory and the wireless transmission rate management unit [2-1-3] hold the transferred data [2-1-7] and set the notified wireless transmission rate [5-1-11]. .
An instruction [2-1-11] for transmission from the PHY layer transmission control unit [2-1-4] of the multicast transmission unit [2-1-6] in the AP [4-1] When notified to the transmission rate management unit [2-1-3], the held multicast data is transferred [2-1-12] to the PHY layer transmission control unit [2-1-4]. The wireless transmission rate set for transmitting the multicast data is notified.
The PHY layer transmission control unit [2-1-4] performs multicast data transmission processing at the notified wireless transmission rate.
As described above in detail, according to the present embodiment, it is possible to select a multicast wireless transmission rate corresponding to the number of communication for each application using unicast communication, and also according to the increase or decrease of the number of communication This control can be performed dynamically.
Accordingly, there is an effect that the communication quality of the multicast communication can be maintained while improving the utilization efficiency of the radio channel resource by always preventing the use of the unnecessary radio channel by the multicast. In addition, as a result of applying this method, there is an effect that communication quality deterioration of unicast communication can be suppressed.
［実施例３］
図４は、本発明の実施例３の無線回線占有時間によるマルチキャスト無線伝送速度選択方法を説明するための図である。
本実施例の無線ネットワーク構成は、図２と同じである。本実施例では、ＡＰ［４−１］は、一定期間における全ＳＴＡのユニキャスト通信で使用される占有時間を検出し、一定期間から占有時間を差し引いた未使用時間（余剰時間）を算出する。
また、ＡＰ［４−１］は、同時に一定期間で、有線ＮＷ／上位レイヤから受信した現在通信中のマルチキャストデータのデータ量、あるいは現在通信中のマルチキャストで、既知である伝送速度（実効スループット）から算出した一定期間で送信する予定のデータ量を求める。求められたいずれかのデータ量を余剰時間以内で送信完了できるマルチキャスト無線伝送速度の選択制御を行う。
[Example 3]
FIG. 4 is a diagram for explaining a multicast radio transmission rate selection method based on radio channel occupation time according to the third embodiment of the present invention.
The wireless network configuration of the present embodiment is the same as FIG. In this embodiment, AP [4-1] detects the occupied time used in unicast communication of all STAs in a certain period, and calculates the unused time (excess time) obtained by subtracting the occupied time from the certain period. .
AP [4-1] simultaneously transmits a data amount of multicast data currently being communicated received from the wired NW / upper layer or a transmission rate (effective throughput) known by multicast currently being communicated from the wired NW / upper layer for a certain period. The amount of data scheduled to be transmitted in a certain period calculated from the above is obtained. Multicast wireless transmission rate selection control is performed so that transmission of any of the obtained data amounts can be completed within the surplus time.
図４の［６−１４］に示すように、ＡＰ［４−１］は、一定期間Tcal［６−１］に渡ってＳＴＡ毎のユニキャストで通信したデータ量（Uni_load［ＳＴＡ♯ｎ］；ＳＴＡ♯ｎはＳＴＡ毎の種別を示す）統計値と、ＳＴＡ毎のユニキャスト通信の無線伝送速度（Phy_rate_Tcal［ＳＴＡ＃ｎ］；ＳＴＡ♯ｎはＳＴＡ毎の種別を示す）統計値を取得する。
取得した統計値より、各ＳＴＡのTcal［６−１］におけるユニキャストの使用時間を算出する。例えば、下記（１）式で示すように、この使用時間の総和である無線回線のユニキャスト占有時間（T_use［６−４］）を求める。
［数１］
T_use［６−４］＝SUM（Uni_load［ＳＴＡ♯ｎ］／Phy_rate_Tcal［ＳＴＡ＃ｎ］）
・・・・・・・・・・・・・・・・・（１）
ここで、Phy_rate_Tcal［ＳＴＡ＃ｎ］は、ＳＴＡ毎の無線伝送速度統計値（ｂｐｓ）、Uni_load［ＳＴＡ♯ｎ］は、ＳＴＡ毎のユニキャストデータ量統計値（ｂｉｔ）である。
例えば、Phy_rate_Tcal［ＳＴＡ＃１］は、Tcal単位で取得したＳＴＡ＃１のユニキャスト通信の無線伝送速度の統計値を表し、Uni_load［ＳＴＡ＃１］は同様に取得したＳＴＡ＃１のユニキャスト通信のデータ量の統計値を表す。
As shown in [6-14] in FIG. 4, AP [4-1] transmits the amount of data (Uni_load [STA # n]; unicast) for each STA over a fixed period Tcal [6-1]. STA # n obtains a statistical value (which indicates the type of each STA) and a unicast wireless transmission rate (Phy_rate_Tcal [STA # n]; STA # n indicates the type of each STA).
From the acquired statistical value, the unicast usage time in Tcal [6-1] of each STA is calculated. For example, as shown in the following equation (1), the unicast occupation time (T_use [6-4]) of the wireless line, which is the sum of the usage times, is obtained.
[Equation 1]
T_use [6-4] = SUM (Uni_load [STA # n] / Phy_rate_Tcal [STA # n])
.... (1)
Here, Phy_rate_Tcal [STA # n] is a radio transmission rate statistical value (bps) for each STA, and Uni_load [STA # n] is a unicast data amount statistical value (bit) for each STA.
For example, Phy_rate_Tcal [STA # 1] represents a statistical value of the radio transmission rate of
次に、T_use［６−４］を用いて、下記（２）式で示すように、Tcal［６−１］における余剰時間（T_unuse［６−５］）を算出する。
［数２］
T_unuse［６−５］＝Tcal［６−１］−T_use［６−４］
・・・・・・・・・・・・・・・・・（２）
同時に、Tcal期間［６−１］で、有線ＮＷ／上位レイヤから受信したマルチキャストデータのデータ量、Multi_load統計値を取得する。
Multi_loadを用いて、下記（３）式で示すように、マルチキャストデータを送信するための所要無線伝送速度を算出する。
［数３］
Phy_rate_MC＝Multi_load／（T_unuse［６−５］−α）
・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）
ここで、Phy_rate_MCは、マルチキャストデータの無線伝送速度（ｂｐｓ）、Multi_loadは、マルチキャストデータ量（ｂｉｔ）（Tcal単位で取得）、αは無線通信におけるオーバヘッドや再送などを考慮したマージンの時間（Tcal＞α）である。
Next, using T_use [6-4], the surplus time (T_unuse [6-5]) in Tcal [6-1] is calculated as shown in the following equation (2).
[Equation 2]
T_unuse [6-5] = Tcal [6-1] −T_use [6-4]
.... (2)
At the same time, in the Tcal period [6-1], the amount of multicast data received from the wired NW / upper layer and the Multi_load statistical value are acquired.
Using Multi_load, the required wireless transmission rate for transmitting multicast data is calculated as shown in the following equation (3).
[Equation 3]
Phy_rate_MC = Multi_load / (T_unuse [6-5] −α)
.... (3)
Here, Phy_rate_MC is the multicast data radio transmission rate (bps), Multi_load is the multicast data amount (bit) (obtained in Tcal units), and α is a margin time considering the overhead and retransmission in radio communications (Tcal> α).
他の方法としては、既知である現在通信中のマルチキャストの既知である伝送速度（実効スループット）から、Tcal期間で送信する予定のマルチキャストデータのデータ量、Multi_loadを算出する方法もある。
Tcal［６−１］期間終了後、ＡＰ［４−１］は、算出したPhy_rate_MC以上でＡＰ［４−１］がサポートしている最も近い無線伝送速度を選択［６−１０］する。
また、サポートしている無線伝送速度で、Phy_rate_MC以上の伝送速度がない場合は、サポートされている最高速の無線伝送速度を選択する。
無線伝送速度の選択後には、次のマルチキャストデータの送信に反映［６−８］し、反映情報が更新されるまでの期間［６−６］はこの無線伝送速度を用いてマルチキャストデータを送信する。すなわち、以上のマルチキャストデータの無線伝送速度選択手順はTcal単位で繰り返し実施する。
As another method, there is also a method of calculating the data amount of Multicast data scheduled to be transmitted in the Tcal period, Multi_load, from the known transmission rate (effective throughput) of the multicast currently being communicated.
After the end of the Tcal [6-1] period, AP [4-1] selects [6-10] the nearest wireless transmission rate supported by AP [4-1] above the calculated Phy_rate_MC.
If the supported wireless transmission rate does not exceed Phy_rate_MC, the highest supported wireless transmission rate is selected.
After the radio transmission rate is selected, it is reflected in the next multicast data transmission [6-8], and multicast data is transmitted using this radio transmission rate during the period [6-6] until the reflection information is updated. . In other words, the above multicast data wireless transmission rate selection procedure is repeatedly performed in units of Tcal.
図４−１−１は、本実施例のＡＰ［４−１］の無線伝送速度選択方法を説明するためのフローチャートである。以下、図４−１−１を用いて、本実施例のＡＰ［４−１］の無線伝送速度選択方法を説明する。
ＡＰ［４−１］は、有線ＮＷ［２−２］からマルチキャストデータ到着後（ステップ２２１）、マルチキャストデータの受信量を計測する（ステップ２２２）。
一方、ユニキャストデータ量を計測し、Tcalの期間で未使用となる余剰時間を算出する（ステップ２２３）。
ステップ２２３で算出した余剰時間と、ステップ２２２で計測したマルチキャストデータの受信量とに基づき、余剰時間でTcal単位の受信したマルチキャストデータを送信できる伝送速度を算出する（ステップ２２４）。
ステップ２２４で算出された無線伝送速度を設定して、送信処理を実施し（ステップ２２５）、その後終了する（ステップ２２６）。
FIG. 4-1-1 is a flowchart for explaining a wireless transmission rate selection method of AP [4-1] of the present embodiment. Hereinafter, the wireless transmission rate selection method of AP [4-1] of the present embodiment will be described with reference to FIG.
AP [4-1] measures the amount of multicast data received after the arrival of multicast data from wired NW [2-2] (step 221) (step 222).
On the other hand, the amount of unicast data is measured, and the surplus time that is unused in the Tcal period is calculated (step 223).
Based on the surplus time calculated in
The wireless transmission rate calculated in
図４−１は、本実施例のＡＰ［４−１］内部のマルチキャスト無線伝送速度選択制御を行う装置のブロック図である。
ＡＰ［４−１］内部のマルチキャスト無線伝送速度制御部［６−１−０］のユニキャストデータ量計測処理部［６−１−１］では、図４に示す一定期間Tcal［６−１］内でユニキャスト通信に使用される時間（ユニキャスト占有時間）を観測し、Tcal［６−１］の期間で未使用となる余剰時間を算出し、マルチキャスト無線伝送速度算出処理部［６−１−６］へ余剰時間を通知［６−１−３］する。
同時に、マルチキャスト受信データ量計測処理部［６−１−２］では、Tcal［６−１］内に、上位レイヤ／有線ＮＷから受信［６−２−７］するマルチキャストデータを観測し、Tcal単位の受信したデータ量の統計値情報をマルチキャスト無線伝送速度算出処理部［６−１−６］へ通知［６−１−４］する。
また、マルチキャスト受信データ量計測処理部［６−１−２］は、受信「６−２−７」したマルチキャストデータを、マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部［２−１−３］へ転送［６−１−５］する。
マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部［２−１−３］では、転送［６−１−５］されたデータを保持する。
FIG. 4A is a block diagram of an apparatus that performs multicast wireless transmission rate selection control inside the AP [4-1] of the present embodiment.
In the unicast data amount measurement processing unit [6-1-1] of the multicast wireless transmission rate control unit [6-1-0] in the AP [4-1], a fixed period Tcal [6-1] shown in FIG. The time (unicast occupation time) used for unicast communication is observed in the network, and the surplus time that is unused in the period of Tcal [6-1] is calculated, and the multicast wireless transmission rate calculation processing unit [6-1 [6-3] Notify the surplus time [6-1-3].
At the same time, the multicast reception data amount measurement processing unit [6-1-2] observes multicast data received from the higher layer / wired NW [6-2-7] in Tcal [6-1], and is in Tcal units. Is notified [6-1-4] to the multicast wireless transmission rate calculation processing unit [6-1-6].
The multicast reception data amount measurement processing unit [6-1-2] transfers the received “6-2-7” multicast data to the multicast data memory and the wireless transmission rate management unit [2-1-3] [ 6-1-5].
The multicast data memory and the wireless transmission rate management unit [2-1-3] hold the transferred data [6-1-5].
マルチキャスト無線伝送速度算出処理部［６−１−６］は、Tcal期間後、それぞれ通知［６−１−３］、［６−１−４］された情報を元に、余剰時間で、Tcal単位の受信したマルチキャストデータを送信できる無線伝送速度の算出を行う。
また、マルチキャスト無線伝送速度算出処理部［６−１−６］は、算出された無線伝送速度以上のＡＰ［４−１］がサポートする最も近い無線伝送速度を選択し、選択した無線伝送速度を設定することを通知［６−１−７］する。マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部［２−１−３］では通知された無線伝送速度を設定する。
ＡＰ［４−１］内部のマルチキャスト送信部［２−１−６］のＰＨＹレイヤ送信制御部［２−１−４］より送信を行う指示［２−１−１１］が、マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部［２−１−３］へ通知された場合には、保持しているマルチキャストデータを、ＰＨＹレイヤ送信制御部［２−１−４］へ転送［２−１−１２］すると共に、マルチキャストデータを送信する設定された無線伝送速度を通知する。
ＰＨＹレイヤ送信制御部［２−１−４］では、通知された無線伝送速度でマルチキャストデータを送信する。
The multicast wireless transmission rate calculation processing unit [6-1-6], after the Tcal period, is based on the notified information [6-1-3] and [6-1-4], and is a surplus time in units of Tcal. The wireless transmission rate at which the received multicast data can be transmitted is calculated.
The multicast wireless transmission rate calculation processing unit [6-1-6] selects the closest wireless transmission rate supported by the AP [4-1] that is equal to or higher than the calculated wireless transmission rate, and selects the selected wireless transmission rate. Notification of setting [6-1-7]. The multicast data memory and the wireless transmission rate management unit [2-1-3] set the notified wireless transmission rate.
An instruction [2-1-11] for transmission from the PHY layer transmission control unit [2-1-4] of the multicast transmission unit [2-1-6] in the AP [4-1] When notified to the transmission rate management unit [2-1-3], the held multicast data is transferred [2-1-12] to the PHY layer transmission control unit [2-1-4]. , Notify the set wireless transmission speed to send multicast data.
The PHY layer transmission control unit [2-1-4] transmits multicast data at the notified wireless transmission rate.
以上、詳細に説明したように、本実施例によれば、ユニキャスト通信による無線回線の未使用時間を一定期間単位で算出することにより、これに基づいた一定期間で、送信予定のマルチキャストデータのデータ量を、無線回線の未使用時間以内で送信可能な無線伝送速度を用いて送信することができる。また、未使用時間の増減に応じて本実施例の処理を動的に実行することができる。
これにより、マルチキャストによる無用な無線回線の使用を常に防ぐことにより、無線回線リソースの利用効率の向上を図りながらマルチキャスト通信の通信品質を維持することができるという効果がある。また、この方法の適用結果として、ユニキャスト通信の通信品質劣化を抑制することもできる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
As described above in detail, according to the present embodiment, by calculating the unused time of the radio line by unicast communication in units of a fixed period, the multicast data scheduled to be transmitted in a fixed period based on this is calculated. The amount of data can be transmitted using a wireless transmission rate that can be transmitted within an unused period of the wireless line. Further, the processing of the present embodiment can be dynamically executed according to increase / decrease of unused time.
Accordingly, there is an effect that the communication quality of the multicast communication can be maintained while improving the utilization efficiency of the radio channel resource by always preventing the use of the unnecessary radio channel by the multicast. In addition, as a result of applying this method, it is possible to suppress deterioration in communication quality of unicast communication.
As mentioned above, the invention made by the present inventor has been specifically described based on the above embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. Of course.
１−１，４−１ 無線基地局（ＡＰ）
１−２，１−３，４−２，４−３，４−４ 無線端末（ＳＴＡ）
１−１−３ マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度設定部
２−１−１ マルチキャスト登録グループ判定部
２−１−２ 第１のマルチキャスト無線伝送速度選択部
２−１−３ マルチキャストデータメモリおよび無線伝送速度管理部
２−１−４ ＰＨＹレイヤ送信制御部
２−１−５，４−１−５，５−１−１ マルチキャスト制御部
２−１−６ マルチキャスト送信部
２−２ 有線ネットワーク
３−１−２ 第２のマルチキャスト無線伝送速度選択部
４−９ 宛先ＩＰアドレスマッピングテーブル
４−１０ ＢＳＳマッピングテーブル
５−１−２ ＶｏＩＰ接続台数管理部
５−１−３ Ｖｉｄｅｏ接続台数管理部
５−１−４ 第１の閾値比較判定部
５−１−５ 第２の閾値比較判定部
５−１−６ 無線伝送速度比較判定および選択部
５−３，５−４ テーブル
６−１−０ マルチキャスト無線伝送速度制御部
６−１−１ ユニキャストデータ量計測処理部
６−１−２ マルチキャスト受信データ量計測処理部
６−１−６ マルチキャスト無線伝送速度算出処理部
ＢＳＳ 無線サービスエリア
1-1, 4-1 Radio base station (AP)
1-2, 1-3, 4-2, 4-3, 4-4 wireless terminal (STA)
1-1-3 Multicast data memory and radio transmission rate setting unit 2-1-1 Multicast registration group determination unit 2-1-2 First multicast radio transmission rate selection unit 2-1-3 Multicast data memory and radio transmission rate Management unit 2-1-4 PHY layer transmission control unit 2-1-5, 4-1-5, 5-1-1 Multicast control unit 2-1-6 Multicast transmission unit 2-2 Wired network 3-1-2 Second multicast wireless transmission rate selection unit 4-9 Destination IP address mapping table 4-10 BSS mapping table 5-1-2 VoIP connection number management unit 5-1-3 Video connection number management unit 5-1-4 First Threshold Comparison Determination Unit 5-1-5 Second Threshold Comparison Determination Unit 5-1-6 Wireless Transmission Rate Comparison Determination and Selection Unit 5-3 -4 Table 6-1-0 Multicast Wireless Transmission Rate Control Unit 6-1-1 Unicast Data Amount Measurement Processing Unit 6-1-2 Multicast Received Data Amount Measurement Processing Unit 6-1-6 Multicast Wireless Transmission Rate Calculation Processing Unit BSS wireless service area
Claims (2)
前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置とを有する無線ネットワークを構成し、
前記無線基地局装置は、少なくとも１つのサービスエリアを有し、
前記無線基地局装置は、有線ネットワークあるいは上位レイヤから受信したマルチキャストデータを、BSS basic rate setに含まれる最低または任意の１つの無線伝送速度を固定的に用いて、前記無線基地局装置から少なくとも１つの無線端末装置へ送信する無線パケット通信システムにおけるマルチキャスト無線伝送速度選択方法であって、
前記無線基地局装置は、ユニキャスト通信を用いたアプリケーション毎に、前記ユニキャスト通信を行っている無線端末装置台数の範囲に対応するマルチキャストデータの無線伝送速度を設定する手段を有し、
前記無線基地局装置が、前記ユニキャスト通信を行っている前記無線端未装置の台数を、ユニキャスト通信を用いたアプリケーション毎に監視・記憶するステップ１と、
前記手段で設定された無線伝送速度の設定値の中から、前記ステップ１で記憶した前記ユニキャスト通信を行っている無線端末装置の台数に対応する無線伝送速度の設定値を、前記アプリケーション毎に選択するステップ２と、
前記ステップ２で選択された無線伝送速度、または、前記ステップ２で前記アプリケーション毎にそれぞれ異なる無線伝送速度が選択された場合には前記選択された無線伝送速度の中で最高速あるいは予め設定した無線伝送速度を用いて、前記有線ネットワークあるいは上位レイヤから受信したマルチキャストデータを送信するステップ３と、
通信中において、前記ステップ１で記憶した前記ユニキャスト通信を行っている無線端末装置の台数が増減した際に、前記ステップ２ないし前記ステップ３を再度実施するステップ４とを有することを特徴とするマルチキャスト無線伝送速度選択方法。 A radio base station device;
Configuring a wireless network having a plurality of wireless terminal devices that transmit and receive data by wireless packet communication with the wireless base station device;
The radio base station apparatus has at least one service area,
The radio base station apparatus uses at least one radio transmission rate from the radio base station apparatus by fixedly using multicast data received from a wired network or an upper layer by using at least one radio transmission rate included in a BSS basic rate set. A multicast radio transmission rate selection method in a radio packet communication system for transmitting to two radio terminal devices,
The wireless base station device has means for setting a wireless transmission rate of multicast data corresponding to a range of the number of wireless terminal devices performing the unicast communication for each application using unicast communication,
Step 1 where the wireless base station device monitors and stores the number of the wireless terminal devices that are performing the unicast communication for each application using unicast communication;
Among the wireless transmission rate setting values set by the means, a wireless transmission rate setting value corresponding to the number of wireless terminal devices performing the unicast communication stored in step 1 is set for each application. Step 2 to select,
The wireless transmission rate selected in step 2 or, if a different wireless transmission rate is selected for each application in step 2, the highest or preset wireless transmission rate among the selected wireless transmission rates. Sending multicast data received from the wired network or higher layers using a transmission rate; and
During communication, when the number of wireless terminal devices performing the unicast communication stored in Step 1 increases or decreases, Step 4 performs Step 2 to Step 3 again. Multicast wireless transmission speed selection method.
前記無線基地局装置と無線パケット通信によりデータの送受信を行う複数の無線端末装置とを有する無線ネットワークを構成し、
前記無線基地局装置は、少なくとも１つのサービスエリアを有し、
前記無線基地局装置は、有線ネットワークあるいは上位レイヤから受信したマルチキャストデータを、BSS basic rate setに含まれる最低または任意の１つの無線伝送速度を固定的に用いて、前記無線基地局装置から少なくとも１つの無線端末装置へ送信する無線パケット通信システムにおける無線基地局装置において、
ユニキャスト通信を用いたアプリケーション毎に、前記ユニキャスト通信を行っている無線端末装置台数の範囲に対応するマルチキャストデータの無線伝送速度を設定する手段１と、
前記ユニキャスト通信を行っている前記無線端未装置の台数を、ユニキャスト通信を用いたアプリケーション毎に監視・記憶する手段２と、
前記手段１で設定された無線伝送速度の設定値の中から、前記記憶した前記ユニキャスト通信を行っている無線端末装置の台数に対応する無線伝送速度の設定値を、前記アプリケーション毎に選択する手段３と、
前記手段３で選択された無線伝送速度、または、前記手段３で前記アプリケーション毎にそれぞれ異なる無線伝送速度が選択された場合には前記選択された無線伝送速度の中で最高速あるいは予め設定した無線伝送速度を用いて、前記有線ネットワークあるいは上位レイヤから受信したマルチキャストデータを送信する手段４とを有することを特徴とする無線基地局装置。 A radio base station device;
Configuring a wireless network having a plurality of wireless terminal devices that transmit and receive data by wireless packet communication with the wireless base station device;
The radio base station apparatus has at least one service area,
The radio base station apparatus uses at least one radio transmission rate from the radio base station apparatus by fixedly using multicast data received from a wired network or an upper layer by using at least one radio transmission rate included in a BSS basic rate set. In a radio base station apparatus in a radio packet communication system that transmits to one radio terminal apparatus,
Means 1 for setting a wireless transmission rate of multicast data corresponding to a range of the number of wireless terminal devices performing unicast communication for each application using unicast communication;
Means 2 for monitoring and storing the number of the wireless terminal devices that are performing the unicast communication for each application using unicast communication;
From among the wireless transmission rate setting values set by the means 1, the wireless transmission rate setting value corresponding to the number of stored wireless terminal devices performing the unicast communication is selected for each application. Means 3;
The wireless transmission speed selected by the means 3 or, if different wireless transmission speeds are selected for each of the applications by the means 3 , the highest or preset wireless speed among the selected wireless transmission speeds. A radio base station apparatus comprising means 4 for transmitting multicast data received from the wired network or an upper layer using a transmission rate.
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