JP4795303B2

JP4795303B2 - 通信装置、通信装置の制御方法、並びに当該制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム

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Publication number: JP4795303B2
Application number: JP2007115635A
Authority: JP
Inventors: 基治鈴木
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2007-04-25
Filing date: 2007-04-25
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2027-04-25
Also published as: US20110038359A1; WO2008133335A1; US8817789B2; ATE482591T1; KR20100002271A; DE602008002743D1; EP2140620A1; JP2008277883A; US7978671B2; KR101133297B1; CN101663860A; EP2140620B1; US20100103912A1

Description

本発明は、通信装置、通信装置の制御方法、並びに当該制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。

ＩＥＥＥ８０２．１１（以下８０２．１１）規格として標準化された無線ＬＡＮ方式は、８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇなどの登場により高速化が進み、現在では１００Ｍｂｐｓを超える８０２．１１ｎの標準化が進められている。

８０２．１１ｎでは、スループットを向上させる技術の一つとしてフレームアグリゲーション方式が提案されている。フレームアグリゲーションとは、１つのヘッダに複数のデータを束ねて（多重化）送信することにより、ヘッダ等のオーバヘッドを低減する技術である。

このフレームアグリゲーション方式により、８０２．１１ｎでは、８０２．１１ａ／ｂ／ｇ等の方式より長いデータ長を持つ通信フレームを使用したデータ伝送が可能である。

フレームアグリゲーション方式を使用する通信方式において、様々な技術が提案されている。

１つは、ＰＨＹフレームにアグリゲーションを行う複数のＭＡＣフレームにおいて、ＭＡＣフレームの属性に従ってＭＡＣフレームを選択的にアグリゲートする技術がある（特許文献１参照）。

また、データ伝送期間をアクティブ期間と非アクティブ期間とに分け、アクティブ期間と非アクティブ期間でアグリゲーションするパケットサイズを変更させる技術がある（特許文献２参照）。

また、データ伝送時に使用する伝搬路の変動に基づいて、アグリゲーションするパケットサイズを変更させる技術がある（特許文献３参照）。

また、８０２．１１ｎでは、レガシーモード、ミックスモード、グリーンフィールドモード、という３種類のＰＨＹフレームフォーマットをサポートする予定である。

レガシーモードとは、８０２．１１ａ／ｇと同じ構造のフレームであり、８０２．１１ａ／ｇをサポートするが８０２．１１ｎはサポートできない機器（以下レガシー機器）でも、データまで含めて解釈できるフレームフォーマットである。

ミックスモードとは、８０２．１１ａ／ｇの機器が解釈できるプリアンブルの後に、８０２．１１ｎのプリアンブルが続くものであり、８０２．１１ａ／ｇと互換性を持つフレームである。

グリーンフィールドモードとは、８０２．１１ｎに対応した機器（以下１１ｎ機器）のみが解釈できるフレームである。

このように８０２．１１ｎでは、８０２．１１ａ／ｇとの後方互換性を実現する予定となっている。

また、８０２．１１ｎでは、８０２．１１ｅで導入されたＱｏＳ（ＱｕａｌｉｔｙｏｆＳｅｒｖｉｃｅ）の技術が盛り込まれる予定となっている。
特開２００６−２４６５３９号公報特開２００５−１７６３６７号公報特開２００６−１７３８６７号公報

上述のように、８０２．１１ｎではフレームアグリゲーション方式を用いることによりスループットを向上させることが可能であるが、一方で、周りの機器のデータ伝送にも影響を与える可能性がある。すなわち、アグリゲーションするフレーム数が多い程、通信フレーム長が長くなるため、１１ｎ機器が帯域を占有する時間が長くなる。これによって、周りの機器のデータ伝送可能な時間が短くなり、スループットが低下することが考えられる。

また、８０２．１１ｎでは通信フレームの種類によってプリアンブル部の長さが異なるため、使用する通信フレームによって帯域を占有する時間が異なる（詳細は後述する）。従って、プリアンブル長が長い通信フレームを用いることにより、帯域を占有する時間も長くなり、フレームアグリゲーションの場合と同様に、周りの機器のデータ伝送におけるスループットが低下することが考えられる。

このような問題は、ＱｏＳ制御（優先制御）を行う際にも大きな問題となり得る。例えば、レガシー機器が８０２．１１ｅのＱｏＳ制御によって映像データ伝送（優先度が高い）をしている際に、新たに１１ｎ機器がフレームアグリゲーションを用いてデータ転送を開始すると、レガシー機器の通信品質が劣化することが考えられる。

本発明は、通信フレームの長さを決定する際の課題を解決することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、他の通信装置の通信を制御する通信装置であって、前記通信装置に新たにネットワークに参加してきた第１の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、既に前記ネットワークに参加している第２の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、を判別する判別手段と、前記判別手段により判別した前記第１の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、前記第２の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、に基づいて、通信品質を保証する通信装置を判定する判定手段と、新たに前記ネットワークに参加してきた前記第１の通信装置のデータ通信が前記第２の通信装置のデータ通信よりも優先度が低い場合、通信品質を保証すべき前記第２の通信装置の通信品質を保証すべく、前記第１の通信装置のデータ通信に使用する通信フレーム種別もしくは前記第１の通信装置のデータ通信においてアグリゲートするフレーム数を決定し、新たに前記ネットワークに参加してきた前記第１の通信装置のデータ通信が前記第２の通信装置のデータ通信よりも優先度が高い場合、通信品質を保証すべき前記第１の通信装置の通信品質を保証すべく、前記第２の通信装置のデータ通信に使用する通信フレーム種別もしくは前記第２の通信装置のデータ通信においてアグリゲートするフレーム数を決定する決定手段と、を有することを特徴とする。

また、本発明は、他の通信装置の通信を制御する通信装置が実行する制御方法であって、他の通信装置の通信を制御する第１の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、既に前記ネットワークに参加している第２の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、を判別し、前記判別手段により判別した前記第１の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、前記第２の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、に基づいて、通信品質を保証する通信装置を判定し、新たに前記ネットワークに参加してきた前記第１の通信装置のデータ通信が前記第２の通信装置のデータ通信よりも優先度が低い場合、通信品質を保証すべき前記第２の通信装置の通信品質を保証すべく、前記第１の通信装置のデータ通信に使用する通信フレーム種別もしくは前記第１の通信装置のデータ通信においてアグリゲートするフレーム数を決定し、新たに前記ネットワークに参加してきた前記第１の通信装置のデータ通信が前記第２の通信装置のデータ通信よりも優先度が高い場合、通信品質を保証すべき前記第１の通信装置の通信品質を保証すべく、前記第２の通信装置のデータ通信に使用する通信フレーム種別もしくは前記第２の通信装置のデータ通信においてアグリゲートするフレーム数を決定することを特徴とする。

本発明によれば、新たな通信装置がネットワークに参加してきた際に新たにネットワークに参加してきた通信装置と既に参加している通信装置のデータ通信の優先度情報を考慮して、通信フレームの長さを決定するので、優先度の高い通信装置のデータ通信の通信品質が保証できる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
ここからの説明では、第１の無線通信方式である８０２．１１ｎに対応した無線通信機器を１１ｎ機器と呼ぶことにする。また、第１の無線通信方式である８０２．１１ｎに非対応であり、８０２．１１ａ／ｇに対応している無線通信機器をレガシー機器と呼ぶ。

また、１１ｎ機器においては、上述のフレームアグリゲーション方式を使用することが可能である。アグリゲーション方式にはＭＳＤＵ（ＭＡＣＳｅｒｖｉｃｅＤａｔａＵｎｉｔ）のアグリゲーションと、ＭＰＤＵ（ＭＡＣＰｒｏｔｏｃｏｌＤａｔａＵｎｉｔ）のアグリゲーションと、が提案されている（図１参照）。

ＭＳＤＵのアグリゲーションとは、ＭＳＤＵを含むサブフレームを複数個まとめ（多重化）、これに１つのＭＡＣヘッダを付与することにより、長いペイロード長をもつＭＰＤＵ（ＭＡＣフレーム）を生成する方式である。

ＭＰＤＵのアグリゲーションとは、ＰＨＹ層のＰＳＤＵ（ＰＬＣＰＳｅｒｖｉｃｅＤａｔａＵｎｉｔ）に渡す前に複数のＭＰＤＵ（ＭＡＣフレーム）を多重化する方式である。そしてＭＰＤＵが多重化されたＰＳＤＵに１つのＰＨＹヘッダを付与することによって、ＰＰＤＵ（ＰＬＣＰＰｒｏｔｏｃａｌＤａｔａＵｎｉｔ、ＰＨＹフレーム）が生成される。

また、１１ｎ機器では、上述の３種類のＰＨＹフレームフォーマット（図２参照）の中から使用する通信フレームを決定（選択）することができる。

レガシーモードとは、８０２．１１ａ／ｇと同じ構造のフレームであり、８０２．１１ａ／ｇに対応可能で８０２．１１ｎに非対応の機器でも、データまで含めて解釈可能なフレームフォーマットである。

ミックスモードとは、８０２．１１ａ／ｇに対応可能な機器が解釈できるプリアンブルの後に、８０２．１１ｎのプリアンブルが続くものであり、８０２．１１ａ／ｇと互換性を持つフレームである。

グリーンフィールドモードとは、８０２．１１ｎに対応可能な機器のみが解釈でき、８０２．１１ｎに非対応の機器が解釈不可能なフレームである。

なお、各モードの最大データ伝送速度（理論値）は５４Ｍｂｐｓ（レガシーモード）、１００Ｍｂｐｓ（ミックスモード）、１００Ｍｂｐｓ以上（グリーンフィールドモード）となっている。

また、ミックスモードまたはグリーンフィールドモードの通信フレームで通信を行うことを「高速モード」と呼ぶことにする。つまり、通信フレームをレガシーモードから、ミックスモードまたはグリーンフィールドに切替えることは、通信モードをレガシーモードから高速モードに切替えることと同義である。なお、本実施例における「モード」とは、上記３種類の通信フレームそのもののことを指す場合もあるし、上記３種類の通信フレームのいずれかを使用して通信することを指す場合もある。

＜実施例＞
図３は、第１の実施形態における無線通信システムの基本的な構成例を示した図である。この無線通信システムは、基地局（以下ＡＰ；アクセスポイント）と無線端末（以下ＳＴＡ；ステーション）によって構成される。図３では、説明を簡単にするため、ＳＴＡが２台（３０２、３０３）存在する場合について示しているが、ＳＴＡが３台以上存在していてもよい。

ＡＰとは、ＳＴＡの通信を制御する制御装置であり、自己の無線サービスエリア内に存在するＳＴＡの管理をしている。ＡＰは、ＳＴＡ間の無線通信を中継すること、及び、ＳＴＡとの間で直接通信を行うことが可能である。

ＳＴＡとは、ＡＰの制御の下で他のＳＴＡと無線通信を行う装置である。

ＡＰ３０１は、１１ｎ機器であり、レガシーモードと高速モードの両モードにおいての通信が可能である。

ＳＴＡ３０２はレガシー機器であり（以下Ｒ−ＳＴＡ）、レガシーモードでの通信は可能であるが、高速モードでの通信を行うことはできない。一方ＳＴＡ３０３は、１１ｎ機器であり（以下１１ｎ−ＳＴＡ）、レガシーモードと高速モードの両モードにおいての通信が可能である。

また、ＡＰ３０１、ＳＴＡ３０２、ＳＴＡ３０３は８０２．１１ｅで規定されたＱｏＳ制御（優先制御）機能を備えており、ＥＤＣＡ（ＥｎｈａｎｃｅｄＤｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄＣｈａｎｎｅｌＡｃｃｅｓｓ）による無線通信が可能である。

ＥＤＣＡでは、送信するフレームを４種類のアクセス・カテゴリー（通信データの種類、以下ＡＣ）に分類し、カテゴリーごとに提供するサービスの品質に差をつけることにより、優先制御を実現する。ＡＣには、背景トラフィック用のＡＣ＿ＢＫ、ベスト・エフォート用のＡＣ＿ＢＥ、ビデオ伝送用ＡＣ＿ＶＩ、音声用のＡＣ＿ＶＯが規定されている。各ＡＣには、アクセス制御で使用するパラメータがＡＣの優先度に応じて設定されている。該パラメータに従ってＣＳＭＡ／ＣＡ（ＣａｒｒｉｅｒＳｅｎｓｅＭｕｌｔｉｐｌｅＡｃｃｅｓｓｗｉｔｈＣｏｌｌｉｓｉｏｎＡｖｏｉｄａｎｃｅ）手順を実行することにより、より優先度の高いＡＣのデータに多くの送信機会を与えることが可能となる。

また、上記ＡＰ３０１、ＳＴＡ３０２、ＳＴＡ３０３はプログラムを実行するために必要な資源、例えば計算機能、データ保持機能などを有し、機器そのものを制御する制御機能と、他の機器と通信するための通信機能を有する。

図４は、ＡＰ３０１のブロック構成を示した図である。

ＡＰ３０１は、データ長決定部４０１、優先度情報取得部４０２、通信フレーム決定部４０３、無線通信部４０４を備えている。

データ長決定部４０１は、無線通信を行う際に使用する通信フレームに格納するデータ長（ＰＨＹヘッダ部に続くデータ部の長さ）を決定する機能を有する。詳細には、ＭＳＤＵの長さ、アグリゲートするフレーム（ＭＳＤＵを含むサブフレーム、ＭＡＣフレーム）の数を決定する。なお、ここからの説明では、簡単のため、ＭＳＤＵの長さを固定とする。従って、アグリゲートするフレーム数を決定することによって、データ長が決定される。

優先度情報取得部４０２は、ＡＰ３０１と同一ネットワーク上に存在するＳＴＡに関する優先度情報を取得、判別する。

優先度情報の一例を図５（ａ）に示す。図５（ａ）には、ＡＰ３０１に接続される各ＳＴＡが送信するフレームのＡＣと、ＳＴＡから要求された帯域が記載されている。

優先度情報取得部４０２は、取得した優先度情報に基づいて、各ＳＴＡの優先順位を判定する機能も有する。図５（ｂ）は、図５（ａ）の優先度情報に基づいて、各ＳＴＡの優先順位を並び替えた場合の一例である。この例では、ＡＣの優先度が高い順（ＡＣ＿ＶＯ＞ＡＣ＿ＶＩ＞ＡＣ＿ＢＥ＞ＡＣ＿ＢＫ）にソートを行った後に、要求帯域の大きい順にソートを行っている。

通信フレーム決定部４０３は、無線通信を行う際に使用する通信フレームを決定（選択）する機能を有する。詳細には、レガシーモード、ミックスモード、グリーンフィールドモード、の各通信フレームの中から使用する通信フレームを決定（選択）する。また、通信フレーム決定部４０３は使用する通信フレームの切替え（変更）を行うことが可能である。

なお、後述するように、データ長決定部４０１により決定されるデータ長と、通信フレーム決定部４０４により決定される通信フレームの種類と、によって、通信フレームの長さが決定される。図４ではデータ長決定部４０１と通信フレーム決定部４０４が別のブロックとして構成されているが、データ長決定部４０１と通信フレーム決定部４０４を併せて１つのブロック（通信フレーム長決定部）としてもよい。

無線通信部４０４は、通信フレーム決定部４０３により決定された通信フレーム、及びデータ長決定部４０１により決定されたデータ長に従い、ＳＴＡとの間でデータ伝送を行う。

図６は、本実施例におけるＡＰ３０１の動作フローを示した図である。

Ｓ６０１では、ＡＰ３０１が１台以上のＳＴＡとの間でアソシエーション（論理的な接続関係）を確立している。ここで、新たなＳＴＡがアソシエートしてきた場合について説明する。

Ｓ６０２において、ＡＰ３０１は新たなＳＴＡとの間でアソシエーションが確立されると（Ｓ６０２のＹｅｓ）、優先度情報取得部４０２は当該ＳＴＡの優先度情報を取得する（Ｓ６０３）。なお、優先度情報はアソシエーションを行った後に特定のメッセージ交換を行うことにより取得しても良いし、アソシエーションを行う際に交換するメッセージに優先度情報を含めるようにしても良い。

ここでの優先度情報としては、前述のようなＡＣと、要求帯域とが含まれているものとする。なお、ＳＴＡから要求帯域が指定されていない場合は、ＡＰ３０１側で任意の値に設定してもよい。ＡＰ３０１は、設定した値を任意のタイミングで変更してもよい。Ｓ６０３において、ＡＰ３０１は、取得した優先度情報を確認し、新規ＳＴＡがデータ伝送を開始しても優先順位の高いＳＴＡとの通信品質が保証されるか否かを判断する。

通信品質が保証されるか否かの判断基準は、様々な方法がある。例えば、ＳＴＡから要求された帯域を上回る帯域を確保できるか否かを判断基準とする方法がある。本実施例ではこの例を用いて説明をする。

別の例としては、それまでに行われた無線通信の帯域の実績値を用いて、その実績値を上回る帯域が確保できるか否かを判断基準とする方法がある。また、リアルタイム性が要求される無線通信において、各通信フレームの送出時における最大遅延時間が、所定値を上回らないような帯域が確保できるか否かを判断基準とする方法もある。これらの方法は、あらかじめ単位時間当たりの情報量が決められている音声、映像等のストリーム伝送を行う際の通信品質を保証したい場合などに特に効果的である。

図３のように、ＡＰとの間でアソシエーションを確立している機器が２台の場合、優先順位の高いＳＴＡの通信品質が保証されるか否かを判断する。ＡＰとアソシエーションを確立しているＳＴＡが３台以上存在する場合の判断基準は様々な方法がある。例えば、通信品質が保証されるＳＴＡの台数（ｍとする）を予め決めておき、優先順位が１〜ｍまでのＳＴＡの通信品質が保証されるようにしてもよい。また、優先度情報が所定の基準を満たす機器（例えば、ＡＣがＡＣ＿ＶＯ又はＡＣ＿ＶＩ）についての通信品質が保証されるようにしてもよい。また、通信品質が保証されるＳＴＡの台数をＡＣ毎に決めておいてもよい。

優先度の高いＳＴＡの通信品質が保証されると判断した場合は（Ｓ６０４のＹｅｓ）、ＡＰ３０１は新規ＳＴＡとのデータ転送を開始する（Ｓ６０９）。新規ＳＴＡが１１ｎ−ＳＴＡの場合は、ＡＰ３０１は使用する通信フレーム及びデータ長を決定し、決定した内容を１１ｎ−ＳＴＡに通知する。優先度の高いＳＴＡの通信品質が保証されないと判断した場合は（Ｓ６０４のＮｏ）、Ｓ６０５に進む。

Ｓ６０５において、ＡＰ３０１は、ＡＰ３０１との間でアソシエーションを確立しているＳＴＡ（新規ＳＴＡも含む）の中に１１ｎ−ＳＴＡが存在するかを確認する（Ｓ６０５）。

１１ｎ−ＳＴＡが存在する場合は（Ｓ６０５のＹｅｓ）、ＡＰ３０１は当該１１ｎ−ＳＴＡとの間でのデータ伝送において、通信フレームを送出するのに要する時間（以下通信フレーム送出時間）を短くしてもよいか否かを判断する（Ｓ６０６）。通信フレーム送出時間を短くすることにより、１１ｎ−ＳＴＡが帯域を占有する時間を短くできるため、他のＳＴＡのデータ転送時間を長くすることができる。ここで、通信フレーム送出時間を短くする方法について説明する。

通信フレーム送出時間は、以下の式により求めることができる。

通信フレーム送出時間＝通信フレーム長÷通信フレームの伝送レート
つまり、データ長決定部４０１により決定されたデータ長が大きい程、通信フレーム送出時間が長くなる。言い換えれば、アグリゲートするフレーム数が多いほど通信フレーム送出時間が長くなる。

また、通信フレーム決定部４０３により決定する各フレームはそれぞれプリアンブル部の長さが異なるため（レガシーモード＜グリーンフィールドモード＜ミックスモード）、データ長が同じであれば、通信フレーム長が異なる。従って、伝送レートが同じ場合は、レガシーモードで無線通信を行うよりグリーンフィールドモードで無線通信を行う方が通信フレーム送出時間は長くなる。同様に、伝送レートが同じ場合は、グリーンフィールドモードで無線通信を行うよりミックスモードで無線通信を行う方が通信フレーム送出時間は長くなる。

従って、例えば、通信フレームが高速モードであり、フレームアグリゲーションにより大きなデータ長で通信している場合、データ長を小さくすることにより（アグリゲートするフレーム数を少なくする）、通信フレーム送出時間を短くすることができる。

また、高速モードの通信フレームを用いているにも拘らず、伝送レート及びデータ長がレガシーモード並みである場合、通信フレームを高速フレームからレガシーモードへ切替えることにより通信フレーム送出時間を短くすることができる。

Ｓ６０６において、ＡＰ３０１が、１１ｎ−ＳＴＡとのデータ伝送における通信フレーム送出時間を短くすることにより、優先度の高いＳＴＡの通信品質を保証することができると判断した場合は（Ｓ６０６のＹｅｓ）、６０７に進む。

Ｓ６０７において、ＡＰ３０１は、１１ｎ−ＳＴＡとのデータ伝送における通信フレーム送出時間を短くするためのデータ長、又は／かつ、通信フレームを決定する（Ｓ６０７）。例えば、既にＲ−ＳＴＡがデータ伝送開始している際に新たに１１ｎ−ＳＴＡがＡＰ３０１にアソシエーションした場合は、Ｒ−ＳＴＡと１１ｎ−ＳＴＡが共存できるように、通信フレームをレガシーモード又はミックスモードのいずれかに決定する。いずれの通信フレームを使用するか決定する際には、１１ｎ―ＳＴＡが送信するデータのＡＣ、及び要求帯域に応じて、フレームアグリゲーションを使用する必要があるか否か等により判断する。また、アソシエーションしている複数のＳＴＡが全て１１ｎ−ＳＴＡの場合は、通信フレームをグリーンフィールドモードに決定し、アグリゲートするフレーム数を決定する。

データ長を決定する際には、優先度の高いＳＴＡの帯域を確保可能な範囲かつ要求された帯域の範囲で、最大のデータ長にすればよい。これにより、優先度の高いＳＴＡの通信品質を保証しつつ、１１ｎ−ＳＴＡのスループットを向上させることができる。

Ｓ６０５のＮｏ、又はＳ６０６のＮｏの場合、ＡＰ３０１は、優先度の低いＲ−ＳＴＡとのデータ伝送のために確保する帯域を、要求された帯域よりも小さくし（Ｓ６０８）、ＳＴＡとのデータ伝送を開始する（Ｓ６０９）。帯域を削減する際には、優先度の高いＳＴＡの通信品質が保証される範囲で、最大の帯域に設定すればよい。これにより、優先度の低いＲ−ＳＴＡのスループット低下を最小限に抑えることができる。

本フローによれば、複数のＳＴＡの優先度情報に基づいて通信品質を保証するＳＴＡを判定し、判定結果に応じて１１ｎ機器間通信に使用する通信フレーム長を決定することができる。例えば、優先度の低い１１ｎ−ＳＴＡの通信フレームをレガシーモードに変更、又はアグリゲートするフレーム数を少なくすることにより、優先度の高いＳＴＡの通信品質を保証することが可能となる。

図６の動作フローに基づいた代表的なシーケンスについて図７、図８を用いて説明する。

図７は、Ｒ−ＳＴＡ３０２がＡＰ３０１との間でデータ伝送を開始した後に、１１ｎ−ＳＴＡ３０３がＡＰ３０１との間でデータ伝送を行う場合のシーケンスを示した図である。ここでは１１ｎ−ＳＴＡ３０３よりＲ−ＳＴＡ３０２の方が、優先順位が高いものとする。

図７の詳細について説明する。
Ｓ７０１において、ＡＰ３０１はＲ−ＳＴＡ３０２との間でアソシエーションが確立する。このとき、ＡＰ３０１は、Ｒ−ＳＴＡ３０２から優先度情報（ＡＣ、及び要求帯域）を取得する。

Ｓ７０２において、ＡＰ３０１は、Ｒ−ＳＴＡ３０２に対してデータ伝送許可メッセージを送信する。

Ｓ７０３において、Ｒ−ＳＴＡ３０２は、ＡＰ３０１からデータ伝送許可メッセージを受信したことを受け、データ伝送を開始する。

Ｓ７０４において、ＡＰ３０１と１１ｎ−ＳＴＡ３０３との間でアソシエーションが確立する（Ｓ６０２のＹｅｓ）。このとき、ＡＰ３０１は、１１ｎ−ＳＴＡ３０３から優先度情報（ＡＣ、及び要求帯域）を取得する（Ｓ６０３）。

ここで、ＡＰ３０１は、取得した優先度情報に基づいて、優先度の高いＲ−ＳＴＡ３０２の通信品質が保証されるか否かを判定する（Ｓ６０４）。ここでは、Ｒ−ＳＴＡ３０２から要求された帯域を確保することができず、Ｒ−ＳＴＡ３０２の通信品質が保証されない、と判定したものとする（Ｓ６０４のＮｏ）。

Ｓ７０５において、ＡＰ３０１は、１１ｎ−ＳＴＡ３０３との間で使用する通信フレーム、及び通信フレーム中のデータ長を決定し（Ｓ６０５のＹｅｓ、Ｓ６０６のＹｅｓ、Ｓ６０７）、決定した内容を１１ｎ−ＳＴＡ３０３に通知する。なお、ＡＰ３０１は、Ｒ−ＳＴＡ３０２の通信品質が保証される範囲で、１１ｎ−ＳＴＡ３０３に対して最大の帯域が確保できるように通信フレーム／データ長を決定する。ここでは、Ｒ−ＳＴＡ３０２と１１ｎ−ＳＴＡ３０３が共存できるよう、通信フレームをレガシーモード又はミックスモードに決定する。Ｒ−ＳＴＡ３０２の通信品質を保証するために１１ｎ−ＳＴＡのデータ伝送速度を５４Ｍｂｐｓ未満に下げる必要がある場合、プリアンブル部の短いレガシーモードに決定する。また、フレームアグリゲーションを行ってもＲ−ＳＴＡ３０２の通信品質が保証されると判断した場合は、ミックスモードに決定する。

Ｓ７０６において、ＡＰ３０１は、１１ｎ−ＳＴＡ３０３に対して、データ伝送許可メッセージを送信する。

Ｓ７０７において、１１ｎ−ＳＴＡ３０３は、ＡＰ３０１からデータ伝送許可メッセージを受信したことを受け、データ伝送を開始する（Ｓ６０９）。

本シーケンスのように、優先度の高いＲ−ＳＴＡが既にＡＰとの間でデータ伝送を行っている際に、新たに１１ｎ―ＳＴＡがデータ伝送を開始する場合であっても、Ｒ−ＳＴＡの通信品質を保証しつつ、１１ｎ−ＳＴＡがデータ伝送を行うことができる。

図８は、１１ｎ−ＳＴＡ３０３がＡＰ３０１との間でデータ伝送を開始した後に、Ｒ−ＳＴＡ３０２がＡＰ３０１との間でデータ伝送を行うときのシーケンスを示している。ここでも、１１ｎ−ＳＴＡ３０３よりＲ−ＳＴＡ３０２の方が、優先度が高いものとする。

図８の詳細について説明する。
Ｓ８０１において、ＡＰ３０１は１１ｎ−ＳＴＡ３０３との間でアソシエーションが確立する。このとき、ＡＰ３０１は１１ｎ−ＳＴＡ３０３から優先度情報（ＡＣ、及び要求帯域）を取得する。

Ｓ８０２において、ＡＰ３０１は１１ｎ−ＳＴＡ３０３との間で使用する通信フレーム、及びデータ長を決定する。ここでは、ＡＰ３０１は他のＳＴＡと接続していないため、通信フレームをグリーンフィールドモードにし、要求された帯域を確保可能な範囲で最大のデータ長を使用してデータ伝送を開始するものとする。

Ｓ８０３において、ＡＰ３０１は、１１ｎ−ＳＴＡ３０３に対してデータ伝送許可メッセージを送信する。

Ｓ８０４において、１１ｎ−ＳＴＡ３０３は、ＡＰ３０１からデータ伝送許可メッセージを受信したことを受け、データ伝送を開始する。

Ｓ８０５において、ＡＰ３０１とＲ−ＳＴＡ３０２との間でアソシエーションが確立する（Ｓ６０２のＹｅｓ）。このとき、ＡＰ３０１は、Ｒ−ＳＴＡ３０２から優先度情報（ＡＣ、及び要求帯域）を取得する（Ｓ６０３）。

Ｓ８０６において、すでにデータ伝送を行っている１１ｎ−ＳＴＡ３０３との間で使用する通信フレーム、及び通信フレーム中のデータ長を再び決定し（Ｓ６０５のＹｅｓ、Ｓ６０６のＹｅｓ、Ｓ６０７）、再決定した内容を１１ｎ−ＳＴＡ３０３に通知する。なお、ＡＰ３０１は、Ｒ−ＳＴＡ３０２の通信品質が保証される範囲で、１１ｎ−ＳＴＡ３０３に対して最大の帯域が確保できるように通信フレーム／データ長を決定する。ここでは、Ｒ−ＳＴＡ３０２と１１ｎ―ＳＴＡ３０３が共存できるように、通信フレームをグリーンフィールドモードからレガシーモード又はミックスモードに変更する。Ｒ−ＳＴＡ３０２の通信品質を保証するために１１ｎ−ＳＴＡのデータ伝送速度を５４Ｍｂｐｓ未満に下げる必要がある場合、プリアンブル部の短いレガシーモードに決定する。また、フレームアグリゲーションを行ってもＲ−ＳＴＡ３０２の通信品質が保証されると判断した場合は、ミックスモードに決定する。

Ｓ８０７において、１１ｎ−ＳＴＡ３０３は、再決定された通信フレーム／データ長を用いて、ＡＰ３０１に対しデータ伝送を再開する。

Ｓ８０８において、ＡＰ３０１は、Ｒ−ＳＴＡ３０２に対して、データ伝送許可メッセージを送信する。

Ｓ８０９において、Ｒ−ＳＴＡ３０２は、ＡＰ３０１からデータ伝送許可メッセージを受信したことを受け、データ伝送を開始する（Ｓ６０９）。

本シーケンスのように、既に１１ｎ−ＳＴＡがＡＰとの間でデータ伝送を行っている際に、優先度の高いＲ−ＳＴＡがデータ伝送を開始する場合、Ｒ−ＳＴＡの通信品質を保証するために、１１ｎ−ＳＴＡの通信フレーム長を変更することができる。

図７、図８では、Ｒ−ＳＴＡと１１ｎ−ＳＴＡが同一ＡＰ下に共存する場合について説明したが、１１ｎ−ＳＴＡのみが同一ＡＰ下に複数存在する場合も、同様の制御を行うことができる。

このように、本実施例によれば、ＡＰは、新規ＳＴＡがアソシエーションを確立した際に、優先度の高いＳＴＡの通信品質が保証されるよう、１１ｎ機器間通信に使用する通信フレーム長を決定することができる。従って、１１ｎ機器が存在する場合であっても、ネットワーク全体として適切なＱｏＳ制御を行うことが可能となる。

＜他の実施例１＞
上記実施例では、ＡＰに新規ＳＴＡがアソシエーションした際に、優先度情報に基づいて１１ｎ機器との無線通信に使用する通信フレーム及びデータ長を決定したが、ＳＴＡがディスアソシエーションした際に通信フレーム又は／及びデータ長を再決定してもよい。

例えば、優先順位の低い１１ｎ−ＳＴＡがレガシーモードで通信している際に、優先順位の高い他のＳＴＡがディスアソシエーションした場合、該１１ｎ−ＳＴＡの伝送モードを高速モードに切替えることにより、１１ｎ−ＳＴＡのスループット向上が可能となる。

また、優先順位の低い１１ｎ−ＳＴＡがアグリゲーションを行わないでデータ転送を行っている際に、優先順位の高い他のＳＴＡがディスアソシエーションした場合、該１１ｎ−ＳＴＡはアグリゲーションを行うことによりスループットを向上させることができる。

以上のように、本実施例によれば、データ転送開始後も、ネットワークを構成するＳＴＡの変動に応じて、ＱｏＳを考慮した適切な通信フレーム長に変更することができる。

＜他の実施例２＞
上記実施例では、優先度情報としてＡＣと要求帯域を用いる場合について説明したが、他の情報を優先度情報として用いることも可能である。例えば、リアルタイム伝送の必要があるか否かを優先度情報に入れても良い。この場合は、通信に使われる上位プロトコル（ＲＴＰ等）を優先度情報として用いてもよいし、上位アプリケーションによりリアルタイム伝送が必要か否かをユーザーが指定するようにしてもよい。また、機器の種別（ディスプレイ、ＤＶＤレコーダー等）を優先度情報として用いてもよい。また、無線伝送の上位アプリケーションの種類に応じた優先度を使用してもよい。この場合、ネットワークアドレスとポート番号に対応する優先度を予めテーブルとして用意しておけばよい。これらの情報を優先度情報として用いることにより、８０２．１１ｅのＱｏＳ制御に加え、より詳細な優先制御を行うことができる。例えば、ＡＣと要求帯域だけでは優先順位が決定できない場合に、上位プロトコルの優先度情報を確認することにより、優先順位を決定することが可能となる。

また、ＡＰとの間でアソシエーションを確立した順番を優先度情報として用いても良い。例えば、ＡＣと要求帯域が同じＳＴＡが複数台存在する場合は、先にアソシエーションを確立したＳＴＡの優先順位を高くすればよい。これにより、優先度情報が同等のＳＴＡが複数存在する場合、先にＡＰとアソシエーションを確立したＳＴＡの通信品質を保証することができる。

＜他の実施例３＞
上述の各実施例では、ＡＰがＳＴＡから優先度情報を取得し、取得した優先度情報に基づいて、１１ｎ−ＳＴＡの通信フレーム又は／かつデータ長を決定していたが、ＳＴＡ側で決定してもよい。かかる場合は、ＡＰからＳＴＡに対して優先度情報を通知し、ＳＴＡは通知された優先度情報に基づいて通信フレーム又は／かつデータ長を決定すればよい。

＜他の実施例４＞
また、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記録した記録媒体を、システム或いは装置に供給する。そして、そのシステム或いは装置のコンピュータ（ＣＰＵ若しくはＭＰＵ）が記録媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、本発明の目的が達成されることは言うまでもない。

この場合、記録媒体から読出されたプログラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現することになり、そのプログラムコードを記憶した記録媒体は本発明を構成することになる。

このプログラムコードを供給するための記録媒体としては、例えばフロッピー（登録商標）ディスク，ハードディスク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭなどを用いることができる。

また、コンピュータが読出したプログラムコードを実行することにより、前述した実施形態の機能が実現されるだけではない。当該プログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）などが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

更に、記録媒体から読出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書込まれる。そして、当該プログラムコードの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部又は全部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が実現される場合も含まれることは言うまでもない。

以上のように、上記各実施例によれば、複数の通信装置の優先度情報に基づいて、フレームアグリゲーションによる通信フレーム長の決定（データ長の決定、使用する通信フレームの決定）を行うことができる。従って、１１ｎ機器が存在する環境下においても、ネットワーク全体として適切なＱｏＳ制御を行うことができる。また、フレームアグリゲーションによるスループットの向上、複数の通信フレームに対応することによる下位互換性の実現という８０２．１１ｎの特徴を効率的に利用することができる。

以上のように上記説明では、他の通信装置のデータ通信に関する優先度情報を判別し、判別した優先度情報に基づいて、通信フレームの長さを決定する。このようにすることにより、他の通信装置の優先度情報を考慮して、通信フレームの長さを決定することができる。

また、通信フレームの長さを、アグリゲートするフレーム数によって決定する。このようにすることにより、他の通信装置の優先度情報を考慮して、適切なアグリゲート数を決定することができる。

また、前記通信フレームの長さを、使用する通信フレームを選択することによって決定する。このようにすることにより、他の通信装置の優先度情報を考慮して、適切な通信フレームを決定することができる。

また、前記通信フレームの長さを、アグリゲートするフレーム数と、使用する通信フレームの種類とによって決定する。このようにすることにより、他の通信装置の優先度情報を考慮して、適切なアグリゲート数、通信フレームを決定することができる。

また、判別した優先度情報に基づいて、通信品質を保証する通信装置を判定し、判定結果に基づいて、前記通信フレームの長さを決定する。これにより、優先度の高い通信装置の通信品質を保証できるか否かによって、適切な通信フレーム長を決定することができる。

また、通信品質を保証すると判定された通信装置以外の通信装置の中に、第１の通信方式に対応可能な通信装置が存在する場合は、当該通信装置が使用する通信フレーム長を決定する。これにより、優先度の高い通信装置の通信品質を保証することができる。

また、通信品質を保証すると判定された通信装置以外の通信装置の中に、第１の通信方式に対応可能な通信装置が存在しない場合は、第１の通信方式に非対応の通信装置が使用する帯域を削減する。また、第１の通信方式に対応可能な通信装置が使用する通信フレーム長を変更しない場合は、第１の通信方式に非対応の通信装置が使用する帯域を削減する。これにより、通信フレーム長を変更可能な第１の通信方式対応の通信装置が存在しない場合、又は当該通信装置の通信フレーム長を変更しない場合であっても、優先度の高い通信装置の通信品質を保証することができる。

また、前記優先度情報には、通信データの種類、又は、通信装置が要求する帯域を含まれる。これにより、他の通信装置の通信データの種類、要求する帯域に基づいて、通信フレーム長を決定することができる。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｎのフレームアグリゲーションＩＥＥＥ８０２．１１ｎのフレームフォーマット第１の実施形態における無線通信システムの基本的な構成例ＡＰ３０１のブロック構成図第１の実施の形態における優先度情報の一例ＡＰ３０１の動作フロー第１の実施形態におけるシーケンス図１第１の実施形態におけるシーケンス図２

符号の説明

１０１ＤｅｓｔｉｎａｔｉｏｎＡｄｄｒｅｓｓフィールド（ＤＡ）
１０２ＳｏｕｒｃｅＡｄｄｒｅｓｓフィールド（ＳＡ）
１０３データ長（Ｌｅｎ）
１０４ＭＡＣＳｅｒｖｉｃｅＤａｔａＵｎｉｔ（ＭＳＤＵ）
１０５パディング（Ｐａｄ）
１０６フレーム制御フィールド（ＦｒａｍｅＣｏｎｔｒｏｌ）
１０７デュレーション／ＩＤフィールド（Ｄｕｒ／ＩＤ）
１０８アドレスフィールド１（Ａｄｄｒｅｓｓ１）
１０９アドレスフィールド２（Ａｄｄｒｅｓｓ２）
１１０アドレスフィールド３（Ａｄｄｒｅｓｓ３）
１１１シーケンス制御フィールド（ＳｅｑＣｏｎｔｒｏｌ）
１１２アドレスフィールド４（Ａｄｄｒｅｓｓ４）
１１３ＱｏＳ制御フィールド（ＱｏＳＣｏｎｔｒｏｌ）
１１４ＦＣＳフィールド（ＦＣＳ）
１１５ＭＰＤＵフレーム長（Ｌｅｎｇｔｈ）
１１６ＣＲＣフィールド（ＣＲＣ）
２０１レガシーショートトレーニングフィールド（Ｌ−ＳＴＦ）
２０２レガシーロングトレーニングフィールド（Ｌ−ＬＴＦ）
２０３レガシーＳＩＧＮＡＬ（Ｌ−ＳＩＧ）
２０４ハイスループットＳＩＧＮＡＬ（ＨＴ−ＳＩＧ）
２０５ハイスループットショートトレーニングフィールド（ＨＴ−ＳＴＦ）
２０６ハイスループットロングトレーニングフィールド（ＨＴ−ＬＴＦ）

Claims

他の通信装置の通信を制御する通信装置であって、
新たにネットワークに参加してきた第１の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、既に前記ネットワークに参加している第２の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、を判別する判別手段と、
前記判別手段により判別した前記第１の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、前記第２の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、に基づいて、通信品質を保証する通信装置を判定する判定手段と、
新たに前記ネットワークに参加してきた前記第１の通信装置のデータ通信が前記第２の通信装置のデータ通信よりも優先度が低い場合、通信品質を保証すべき前記第２の通信装置の通信品質を保証すべく、前記第１の通信装置のデータ通信に使用する通信フレーム種別もしくは前記第１の通信装置のデータ通信においてアグリゲートするフレーム数を決定し、新たに前記ネットワークに参加してきた前記第１の通信装置のデータ通信が前記第２の通信装置のデータ通信よりも優先度が高い場合、通信品質を保証すべき前記第１の通信装置の通信品質を保証すべく、前記第２の通信装置のデータ通信に使用する通信フレーム種別もしくは前記第２の通信装置のデータ通信においてアグリゲートするフレーム数を決定する決定手段と、
を有することを特徴とする通信装置。
前記決定手段は、通信フレームのプリアンブル部の長さが異なる複数の通信フレーム種別のいずれかを選択可能であり、複数のデータユニットを多重化して１つの通信フレームを生成する第１の通信方式と、前記第１の通信方式とは異なる第２の通信方式のうち、前記第１の通信方式に対応可能な通信装置が使用する通信フレーム種別もしくは前記第１の通信装置の通信においてアグリゲートするフレーム数を決定することを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
前記第１の通信方式に対応可能な通信装置が存在しない場合、又は前記第１の通信方式に対応可能な通信装置が使用する通信フレーム長を変更しない場合に、前記第１の通信方式に非対応の通信装置が使用する帯域を削減する削減手段を有することを特徴とする請求項２記載の通信装置。
前記優先度情報には、通信データの種類、又は、通信装置が要求する帯域が含まれることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の通信装置。
前記決定手段は、前記第１の通信装置のデータ通信が前記第２の通信装置のデータ通信よりも優先度が低い場合、前記第２の通信装置がネットワークから離れた場合に、前記第１の通信装置の通信に使用する通信フレーム種別もしくは前記第１の通信装置の通信においてアグリゲートするフレーム数を変更することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の通信装置。
他の通信装置の通信を制御する通信装置が実行する制御方法であって、
新たにネットワークに参加してきた第１の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、既に前記ネットワークに参加している第２の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、を判別し、
前記判別手段により判別した前記第１の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、前記第２の通信装置のデータ通信に関する優先度情報と、に基づいて、通信品質を保証する通信装置を判定し、
新たに前記ネットワークに参加してきた前記第１の通信装置のデータ通信が前記第２の通信装置のデータ通信よりも優先度が低い場合、通信品質を保証すべき前記第２の通信装置の通信品質を保証すべく、前記第１の通信装置のデータ通信に使用する通信フレーム種別もしくは前記第１の通信装置のデータ通信においてアグリゲートするフレーム数を決定し、新たに前記ネットワークに参加してきた前記第１の通信装置のデータ通信が前記第２の通信装置のデータ通信よりも優先度が高い場合、通信品質を保証すべき前記第１の通信装置の通信品質を保証すべく、前記第２の通信装置のデータ通信に使用する通信フレーム種別もしくは前記第２の通信装置のデータ通信においてアグリゲートするフレーム数を決定することを特徴とする通信装置の制御方法。
請求項６記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム。