JP2014165542A - Radio communication device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線LAN通信システム、特に、CSMA(Carrier Sense Multiple Access、搬送波感知多重アクセス)方式による無線LAN通信システムにおいて、上り通信と下り通信のスループットの割合を制御しスループットの不公平性を改善する無線通信装置に関するものである。 The present invention improves the unfairness of throughput by controlling the rate of uplink and downlink throughput in a wireless LAN communication system, particularly a wireless LAN communication system based on CSMA (Carrier Sense Multiple Access) method. The present invention relates to a wireless communication apparatus.
以下、従来の無線通信装置について説明する。例えば、企業内のオフィスにおける無線LANの利用形態を考えた場合、1台の基地局(AP:Access Point)に対し、複数台の端末(STA:Station)が接続するような利用形態が一般的に使用される。この場合、無線LAN通信システムのCSMA方式における通常のアクセス動作では、基地局1台と端末1台の送信機会が同等であるため、1台の基地局に対して1台の端末が通信を行う場合は上り通信(基地局←端末)と下り通信(基地局→端末)のそれぞれのスループットは同等となるが、1台の基地局と複数台の端末が同時に通信を行う場合は上り通信が下り通信に比べて送信機会が多くなるため上り通信が優勢となり、下り通信のスループットが抑制されてしまうという問題がある。このような下り通信のスループットが抑制されてしまうという問題を回避して上り通信と下り通信の公平な通信を実現するために、無線LAN規格IEEE802.11eで規定されているQoSパラメータ(AIFS、CWmin、CWmax)におけるCW(CW:Contention Window、コンテンションウインドウ)の最小値であるCWminなどのパラメータを利用する方法などが考えられている(例えば、特許文献1参照)。 Hereinafter, a conventional wireless communication apparatus will be described. For example, when considering a usage pattern of a wireless LAN in an office in a company, a usage pattern in which a plurality of terminals (STAs) are connected to a single base station (AP: Access Point) is common. Used for. In this case, in the normal access operation in the CSMA scheme of the wireless LAN communication system, the transmission opportunities of one base station and one terminal are equal, so one terminal communicates with one base station. In this case, the throughput of uplink communication (base station ← terminal) and downlink communication (base station → terminal) will be the same, but if one base station and multiple terminals communicate simultaneously, uplink communication will be downlinked. Since there are more transmission opportunities than communication, there is a problem that upstream communication becomes dominant and throughput of downstream communication is suppressed. In order to avoid such a problem that the throughput of downlink communication is suppressed and to realize fair communication of uplink communication and downlink communication, QoS parameters (AIFS, CWmin specified in the wireless LAN standard IEEE802.11e) are used. , CWmax), a method using a parameter such as CWmin which is the minimum value of CW (CW: Contention Window, contention window) is considered (for example, see Patent Document 1).
しかしながら、上記従来の無線通信装置において使用されているCWminなどを制御する方法では、下りの通信を優先させるために端末のCWminに対して基地局のCWminを小さくする必要があるが、このCWminを小さくしすぎると狭いコンテンションウインドウの中で複数の端末の送信信号が競合するためフレームの衝突が増えることになり、これによりスループットが低下するという問題があった。また、下り通信を優先させるために逆に上り通信のCWminを大きくする方法も考えられるが、このCWminを大きくしすぎると送信信号の送信間隔が長くなるため伝送効率が劣化することになり、これによりスループットが低下するという問題があった。 However, in the method for controlling CWmin and the like used in the conventional wireless communication apparatus, it is necessary to make the CWmin of the base station smaller than the CWmin of the terminal in order to prioritize downlink communication. If it is too small, the transmission signals of a plurality of terminals compete in a narrow contention window, resulting in an increase in frame collisions, resulting in a problem of reduced throughput. In order to give priority to downlink communication, conversely, a method of increasing the CWmin of uplink communication is conceivable. However, if this CWmin is excessively increased, the transmission interval of the transmission signal becomes long and the transmission efficiency deteriorates. As a result, there was a problem that the throughput was lowered.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、伝送効率が劣化するのを防止しつつ上り通信と下り通信のスループットの不公平性を改善することが可能な無線通信装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to obtain a wireless communication apparatus capable of improving the unfairness of uplink communication and downlink communication throughput while preventing deterioration in transmission efficiency. Objective.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、CSMA方式を適用した無線LAN通信システムの基地局として動作する無線通信装置であって、ネットワーク側から受信したデータを蓄積する蓄積手段と、端末宛の複数のデータフレームを集約するアグリゲーション手段と、前記蓄積手段へのデータの蓄積量に基づいて、前記アグリゲーション手段によるデータフレームの集約数を変更する制御手段と、を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is a wireless communication apparatus that operates as a base station of a wireless LAN communication system to which the CSMA method is applied, and stores data received from the network side. Means, aggregation means for aggregating a plurality of data frames addressed to the terminal, and control means for changing the number of data frames aggregated by the aggregation means based on the amount of data accumulated in the accumulation means. Features.
本発明によれば、上り通信と下り通信のスループットの割合を制御することが可能となり、上り通信と下り通信のスループットの不公平性を改善できるという効果を奏する。 According to the present invention, it is possible to control the throughput ratio between uplink communication and downlink communication, and it is possible to improve the unfairness of the throughput of uplink communication and downlink communication.
以下に、本発明にかかる無線通信装置の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a wireless communication apparatus according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明にかかる無線通信装置である基地局(AP)、および端末(STA)の実施の形態1の構成例を示す図である。図1に示したように、基地局1には複数の端末2(端末21,22,…,2n)が接続される。基地局1と端末2により構成される通信システムは、CSMA方式による無線LAN通信システムである。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a base station (AP) and a terminal (STA) which are wireless communication apparatuses according to the present invention. As shown in FIG. 1, a plurality of terminals 2 (
基地局1は、下り通信のトラフィック量を測定しそのトラフィック量からフレームのアグリゲーション数を変更し上り通信と下り通信のスループットの割合を制御する無線通信装置である。
The
図1に示したように、基地局(AP)1は、データ配分部11、送信用バッファ部12、キューイング部13、フレームアグリゲーション部14、送受信部15、通信制御部16および受信用バッファ17を備えている。この基地局1は、ネットワーク側から受信したデータを端末2に送信するとともに端末2から受信したデータをネットワーク側へ送信する。
As shown in FIG. 1, the base station (AP) 1 includes a data distribution unit 11, a
データ配分部11は、ネットワーク側から送信されてきたデータをn個の端末2毎に準備された送信用のバッファにデータを配分する。送信バッファ部12は、データ配分部11でn個の端末2であるSTA(1)〜STA(n)毎に配分されたデータを格納するためのn個の送信用バッファ121〜12nからなる。キューイング部13は、送信用バッファ部12内の各送信バッファに格納されたデータをラウンドロビンなどの規則により取り出す。フレームアグリゲーション部14は、通信制御部16からの制御情報をもとにして送信用バッファ部12から取り出された複数のフレームを集約する。送受信部15は、フレームアグリゲーション部14から出力されたフレーム集約後のフレームを変調して送信するとともに受信したフレームを復調する。通信制御部16は、送信用バッファ部12のデータ蓄積量を測定しそのデータ蓄積量に応じてフレームアグリゲーション部14のアグリゲーション数を制御する。受信用バッファ17は、送受信部15で受信し復調したデータを格納する。
The data distribution unit 11 distributes the data transmitted from the network side to a transmission buffer prepared for each of the
各端末(STA)2は同一構成であり、送信用バッファ21、フレームアグリゲーション部22、送受信部23、通信設定部24および受信用バッファ25を備えている。端末2は、基地局1からの送信信号を受信するとともに基地局1へ信号を送信する。
Each terminal (STA) 2 has the same configuration, and includes a
送信用バッファ21は、基地局1への送信データを蓄積する。フレームアグリゲーション部22は、送信用バッファ21から出力された複数のフレームを集約する。送受信部23は、フレームアグリゲーション部22で集約されたフレームを変調して送信するとともに受信したフレームを復調する。通信設定部24は、基地局1からの通知などに従い、フレームアグリゲーション部22におけるフレームのアグリゲーション数を設定する。受信用バッファ25は、送受信部23で受信し復調したデータを格納する。
The
次に動作について説明する。まず、基地局1においてネットワーク側から受信したデータはデータ配分部11によってn個の端末2毎に準備された送信用バッファ部12内の送信用バッファ121〜12nに配分される。送信用バッファ部12ではデータ配分部11によってn個の端末2毎に振り分けられたデータをn個の送信用バッファ121〜12nに格納する。キューイング部13ではn個の端末2(STA(1)〜STA(n))毎に準備された送信用バッファ121〜12nからラウンドロビンなどの規則によりデータを取り出す。キューイング部13より取り出されたデータは、フレームアグリゲーション部14により複数のフレームに集約される。フレームアグリゲーション部14で設定するアグリゲーション数は、通信制御部16において送信用バッファ部12のデータ蓄積量を測定した測定量などから決定する。フレームアグリゲーション部14により集約されたフレームは送受信部15により変調されて無線信号として送信される。
Next, the operation will be described. First, the data received from the network side in the
一方、端末21〜2nでは、基地局1により送信された無線信号が送受信部23で受信されて復調され、その復調されたデータは受信用バッファ25に格納される。また、送信データは送信用バッファ21に一旦格納される。フレームアグリゲーション部22は、送信用バッファ21に格納された送信データを所定のタイミングで取り出し、複数のフレームに集約(アグリゲーション)する。フレームアグリゲーション部22で設定されるアグリゲーション数は、基地局1から通知された情報などに基づいて通信設定部24が決定する。フレームアグリゲーション部22により集約されたフレームは送受信部23により変調されて無線信号として送信される。
On the other hand, in the
図2は、実施の形態1の基地局1と端末2の動作シーケンスの一例を示す図である。本実施の形態では、ステップS100において、まず基地局(AP)に対して各端末(STA)がアソシエーションを確立する。次に、ステップS101において、APが、自身に対しアソシエーションしたSTA数の情報に基づいてアグリゲーション数の初期値を決定する。初期値は通信制御部16が決定する。通信制御部16は、決定した初期値をフレームアグリゲーション部14に設定するとともに、その初期値をSTAに通知する。アグリゲーション数の初期値を通知されたSTAでは、通信設定部24がそのアグリゲーション数の初期値をフレームアグリゲーション部22に設定する。次に、ステップS102において、APとSTAは設定したアグリゲーション数に従って複数の送信フレームを集約しデータの伝送を行う。このとき、APの通信制御部16は、送信用バッファ部12のデータ蓄積量から下り通信のトラフィック量(以下、下りトラフィック量と称する)を常時測定する。また下りトラフィック量の測定結果から、アグリゲーション数の変更必要性を判断する。アグリゲーション数の変更が必要と判断した場合には、ステップS103を実行し、自身(AP)におけるアグリゲーション数を変更する。例えば、図3のAPアグリゲーション数の設定テーブル例に示すように、AP内の送信バッファ内データ量が多くなり下り通信のトラフィック量が増加したと想定される場合は、下り通信のスループットを大きくするためにAPのアグリゲーション数を大きくする設定を行う。一方、AP内の送信バッファ内データ量が少なくなり下り通信のトラフィック量が減少したと想定される場合は、下り通信のスループットを小さくするためにAPのアグリゲーション数を小さくする設定を行う。例えば、アソシエーションしたSTAの台数がN2の場合、AP内の送信バッファ内データ量がX1以上かつX2未満であればアグリゲーション数をB1に設定し、その後、送信バッファ内データ量がX2に達するとアグリゲーション数の設定をB2に変更する。なお、図3のテーブルに従ってアグリゲーション数を変更する場合、STAのフレームアグリゲーション部22におけるアグリゲーション数はS2固定となる。もちろん、STAのフレームアグリゲーション部22におけるアグリゲーション数を可変としても構わない。ステップS104において、APおよびSTAは、設定変更されたアグリゲーション数に従って複数の送信フレームを集約しデータの伝送を行う。その後、アグリゲーション数の変更が必要となった場合には、同様の手順でアグリゲーション数の設定を変更する。
FIG. 2 is a diagram illustrating an example of an operation sequence of the
図4は、IEEE802.11n(MCS15[2ストリーム、20MHz帯域])の無線LAN規格において1台のAPに対して10台のSTAが同時に通信した時に、APとSTAのCWminをそれぞれ15とし、STAのアグリゲーション数(上り方向のアグリゲーション数)を5に固定しAPのアグリゲーション数(下り方向のアグリゲーション数)を変更した場合のスループット特性の理論計算結果である。図4に示すように、AP内の送信バッファ内データ量に応じてAPのアグリゲーション数を可変制御することにより、上り通信と下り通信のスループットの割合を変更することができ、これにより、上り通信のスループットを抑制して下り通信のスループットを改善するなどのスループットの制御を行うことが可能となる。 FIG. 4 shows that when 10 STAs simultaneously communicate with one AP in the wireless LAN standard of IEEE802.11n (MCS15 [2 streams, 20 MHz band]), the CWmin of the AP and STA is set to 15, respectively. This is a theoretical calculation result of the throughput characteristics when the number of aggregations (uplink aggregation number) is fixed at 5 and the AP aggregation number (downlink aggregation number) is changed. As shown in FIG. 4, the rate of uplink communication and downlink communication throughput can be changed by variably controlling the number of AP aggregations in accordance with the amount of data in the transmission buffer in the AP. Thus, it is possible to control the throughput such as improving the downlink communication throughput by suppressing the throughput.
このように、本実施の形態においては、基地局の送信バッファ内データ量に応じて基地局と端末のアグリゲーション数を制御する構成とした。これにより、上り通信と下り通信のスループットの割合を制御することが可能となり、上り通信と下り通信のスループットの不公平性を改善することができる。アグリゲーション数を変更するだけのため、伝送効率の劣化を引き起こすこともない。 Thus, in this Embodiment, it was set as the structure which controls the number of aggregation of a base station and a terminal according to the data amount in the transmission buffer of a base station. Thereby, it becomes possible to control the ratio of the throughput of uplink communication and downlink communication, and to improve the unfairness of the throughput of uplink communication and downlink communication. Since only the number of aggregations is changed, transmission efficiency is not deteriorated.
実施の形態2.
図5は、実施の形態2の基地局(AP)1bおよび端末(STA)2b(端末2b1,2b2,…,2bn)の構成例を示す図である。基地局1bは、実施の形態1の基地局1(図1参照)の通信制御部16を通信制御部16bに置き換えるとともに、フレームアグリゲーション部14と送受信部15の間にCW制御部18を追加した構成となっている。基地局1と共通の構成要素には同じ符号を付している。また、端末2bは、実施の形態1の端末2の通信設定部24を通信設定部24bに置き換えるとともに、フレームアグリゲーション部22と送受信部23の間にCW制御部26を追加した構成となっている。端末2と共通の構成要素には同じ符号を付している。本実施の形態では、実施の形態1と異なる部分を説明する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a configuration example of the base station (AP) 1b and the terminal (STA) 2b (
基地局1bにおいて、通信制御部16bは、送信用バッファ部12のデータ蓄積量を測定しそのデータ蓄積量に応じてフレームアグリゲーション部14のアグリゲーション数、及び、CW制御部18のQoSパラメータ(AIFS、CWmin、CWmax)を制御する。CW制御部18は、通信制御部16bからの制御情報をもとにしてQoSパラメータにおけるCWminなどの値を制御する。
In the base station 1b, the communication control unit 16b measures the data accumulation amount of the
端末2bにおいて、通信設定部24bは、基地局1bからの通知などに従い、フレームアグリゲーション部22におけるフレームのアグリゲーション数、及び、CW制御部26のQoSパラメータを設定する。CW制御部26は、通信設定部24bの制御情報をもとにしてQoSパラメータにおけるCWminなどの値を制御する。
In the terminal 2b, the
次に動作について説明する。まず、基地局1bにおいてネットワーク側から受信したデータはデータ配分部11によってn個の端末2b毎に準備された送信用バッファ部12内の送信用バッファ121〜12nに配分される。送信用バッファ部12ではデータ配分部11によってn個の端末2b毎に振り分けられたデータをn個の送信用バッファ121〜12nに格納する。キューイング部13ではn個の端末2b(STA(1)〜STA(n))毎に準備された送信用バッファ121〜12nからラウンドロビンなどの規則によりデータを取り出す。キューイング部13より取り出されたデータは、フレームアグリゲーション部14により複数のフレームに集約される。フレームアグリゲーション部14より出力される集約フレームは、CW制御部18によりCWminなどの値が制御されてフレームの送信タイミングが調整される。フレームアグリゲーション部14で設定するアグリゲーション数、及び、CW制御部18で設定するCWminなどの値は、通信制御部16bにおいて送信用バッファ部12のデータ蓄積量を測定した測定量などから決定する。CW制御部18により送信タイミングが調整されたフレームは送受信部15により変調されて無線信号として送信される。
Next, the operation will be described. First, the data received from the network side in the base station 1b is distributed by the data distribution unit 11 to the transmission buffers 12 1 to 12 n in the
一方、端末2b1〜2bnでは、基地局1bにより送信された無線信号が送受信部23で受信されて復調され、その復調されたデータは受信用バッファ25に格納される。また、送信データは送信用バッファ21に一旦格納される。フレームアグリゲーション部22は、送信用バッファ21に格納された送信データを所定のタイミングで取り出し、複数のフレームに集約(アグリゲーション)する。フレームアグリゲーション部22により集約されたフレームはCW制御部26によりCWminなどの値が制御されてフレームの送信タイミングが調整される。フレームアグリゲーション部22で設定するアグリゲーション数、及び、CW制御部26で設定するCWminなどのQoS値は、基地局1bから通知された情報などに基づいて通信設定部24bが決定する。CW制御部26により送信タイミングが調整されたフレームは送受信部23により変調されて無線信号として送信される。
On the other hand, in the
図6は、実施の形態2の基地局1bと端末2bの動作シーケンスの一例を示す図である。本実施の形態では、ステップS200において、まず基地局(AP)に対して各端末(STA)がアソシエーションを確立する。次に、ステップS201において、APが、自身に対しアソシエーションしたSTA数の情報に基づいてアグリゲーション数の初期値を決定する。APでは、通信制御部16bがアグリゲーション数の初期値を決定し、決定した初期値をフレームアグリゲーション部14に設定するとともに、その初期値をSTAに通知する。アグリゲーション数の初期値を通知されたSTAでは、通信設定部24bがそのアグリゲーション数の初期値をフレームアグリゲーション部22に設定する。さらに、ステップS202において、通信制御部16bは、自身に対しアソシエーションしたSTA数の情報をもとにしてCWminの値を決定し、決定したCWminの値をCW制御部18に設定するとともに、STAに通知する。CWminの値を通知されたSTAでは、通信設定部24bがそのCWminの値をCW制御部26に設定する。ステップS203においては、APとSTAが、設定したアグリゲーション数、及び、CWminに従って送信フレームの集約や送信タイミングの調整を実施しデータの伝送を行う。このとき、APの通信制御部16bは、送信用バッファ部12のデータ蓄積量から下りトラフィック量を常時測定する。また下りトラフィック量の測定結果から、アグリゲーション数の変更必要性を判断する。アグリゲーション数の変更が必要と判断した場合には、ステップS204を実行し、自身(AP)におけるアグリゲーション数を変更する。例えば、図7のAPアグリゲーション数の設定テーブル例に示すように、AP内の送信バッファ内データ量が多くなり下り通信のトラフィック量が増加したと想定される場合は、下り通信のスループットを大きくするためにAPのアグリゲーション数を大きくする設定を行う。ステップS205において、APおよびSTAは、設定変更されたアグリゲーション数に従って複数の送信フレームを集約しデータの伝送を行う。その後、アグリゲーション数の変更が必要となった場合には、同様の手順でアグリゲーション数の設定を変更する。ここではトラフィック量(送信用バッファ部12のデータ蓄積量)に基づいてアグリゲーション数を調整することとしたが、アグリゲーション数に加え、CWminなどのQoSパラメータも併せて調整するようにしても構わない。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an operation sequence of the base station 1b and the terminal 2b according to the second embodiment. In the present embodiment, in step S200, each terminal (STA) first establishes an association with the base station (AP). Next, in step S201, the AP determines an initial value of the number of aggregations based on information on the number of STAs associated with the AP. In the AP, the communication control unit 16b determines an initial value of the number of aggregations, sets the determined initial value in the
図8は、IEEE802.11n(MCS15[2ストリーム、20MHz帯域])の無線LAN規格において1台のAPに対して10台のSTAが同時に通信した時に、APとSTAのCWminをそれぞれ7、15とし、STAのアグリゲーション数(上り方向のアグリゲーション数)を5に固定しAPのアグリゲーション数(下り方向のアグリゲーション数)を変更した場合のスループット特性の理論計算結果である。図8に示すように、AP内の送信バッファ内データ量に応じてAPのアグリゲーション数を可変制御することにより、より少ないAPのアグリゲーション数で上り通信と下り通信のスループットの割合を変更することができ、これにより、上り通信のスループットを抑制して下り通信のスループットを改善するなどのスループットの制御を行うことが可能となる。 FIG. 8 shows that when 10 STAs simultaneously communicate with one AP in the wireless LAN standard of IEEE802.11n (MCS15 [2 streams, 20 MHz band]), the CWmin of the AP and the STA is 7 and 15, respectively. 4 is a theoretical calculation result of throughput characteristics when the number of STA aggregations (uplink aggregations) is fixed to 5 and the AP aggregation number (downlink aggregations) is changed. As shown in FIG. 8, the ratio of uplink communication and downlink communication throughput can be changed with a smaller number of AP aggregations by variably controlling the number of AP aggregations according to the amount of data in the transmission buffer in the AP. Thus, it is possible to control the throughput such as improving the throughput of the downlink communication by suppressing the throughput of the uplink communication.
このように、本実施の形態においては、基地局の送信バッファ内データ量に応じて基地局と端末のアグリゲーション数、及び、CWminなどのQoSパラメータを制御可能な構成とした。これにより、より少ない基地局のアグリゲーション数で上り通信と下り通信のスループットの割合を制御することが可能となり、上り通信と下り通信のスループットの不公平性を改善することができる。また、CWパラメータの制御とフレームアグリゲーションの可変制御を組み合わせることにより、CWminの値をそれほど小さくしなくても上り通信と下り通信のスループットの割合を制御することが可能となり、CWを小さくすることによるフレームの衝突の影響を小さくすることができる。 Thus, in this Embodiment, it was set as the structure which can control QoS parameters, such as the number of aggregation of a base station and a terminal, and CWmin according to the data amount in the transmission buffer of a base station. Thereby, it becomes possible to control the ratio of the throughput of the uplink communication and the downlink communication with a smaller number of aggregations of the base station, and to improve the unfairness of the throughput of the uplink communication and the downlink communication. Also, by combining CW parameter control and frame aggregation variable control, it becomes possible to control the ratio of the throughput of uplink communication and downlink communication without reducing the value of CWmin so much, and by reducing CW The influence of frame collision can be reduced.
実施の形態3.
実施の形態1、2では、フレームアグリゲーション技術を使用して上り通信と下り通信のスループットの割合を制御しスループットの不公平性を改善する無線通信装置について説明したが、無線LANの規格である802.11eで規定され802.11nの規格の一部にもなっているブロックアック(Block Ack)方式を使用しても上り通信と下り通信のスループットの割合を制御することが可能である。
Embodiment 3 FIG.
In the first and second embodiments, the wireless communication apparatus has been described that uses the frame aggregation technique to control the ratio of the throughput of the uplink communication and the downlink communication to improve the unfairness of the throughput. It is possible to control the ratio of the uplink communication and the downlink communication throughput even by using the Block Ack method defined in .11e and part of the 802.11n standard.
図9は、実施の形態3の基地局(AP)1cおよび端末(STA)2c(端末2c1,2c2,…,2cn)の構成例を示す図である。基地局1cは、実施の形態1の基地局1(図1参照)の通信制御部16を通信制御部16cに置き換えるとともに、フレームアグリゲーション部14をブロックアック制御部19に置き換えた構成となっている。基地局1と共通の構成要素には同じ符号を付している。この基地局1cは、下り通信のトラフィック量を測定しそのトラフィック量からブロックアック方式における受信バッファサイズを変更し上り通信と下り通信のスループットの割合を制御する無線通信装置である。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration example of the base station (AP) 1c and the terminal (STA) 2c (terminals 2c 1 , 2c 2 ,..., 2c n ) according to the third embodiment. The base station 1c has a configuration in which the communication control unit 16 of the base station 1 (see FIG. 1) of the first embodiment is replaced with a communication control unit 16c, and the
また、端末2cは、実施の形態1の端末2の通信設定部24を通信設定部24cに置き換えるとともに、フレームアグリゲーション部22をブロックアック制御部27に置き換えた構成となっている。端末2と共通の構成要素には同じ符号を付している。本実施の形態では、実施の形態1と異なる部分を説明する。
Further, the terminal 2c has a configuration in which the
基地局1cにおいて、通信制御部16cは、送信用バッファ部12のデータ蓄積量を測定しそのデータ蓄積量に応じて受信バッファサイズを制御する。また、受信バッファサイズを端末2cに通知するとともに、端末2cから通知された受信バッファサイズに基づいてブロックアック制御部19におけるフレーム連送数の制御を行う。ブロックアック制御部19は、通信制御部16cからの制御情報をもとにしてブロックアックの制御を行う。
In the base station 1c, the communication control unit 16c measures the data accumulation amount of the
端末2cにおいて、通信設定部24cは、受信バッファサイズの設定を行う。また、設定した受信バッファサイズを基地局に通知するとともに、基地局から通知された受信バッファサイズに基づいてブロックアック制御部27におけるフレーム連送数の設定を行う。ブロックアック制御部27は、通信設定部24cからの制御情報をもとにしてブロックアックの制御を行う。
In the terminal 2c, the
次に動作について説明する。まず、基地局1cにおいてネットワーク側から受信したデータはデータ配分部11によってn個の端末2c毎に準備された送信用バッファ部12内の送信用バッファ121〜12nに配分される。送信用バッファ部12ではデータ配分部11によってn個の端末2c毎に振り分けられたデータをn個の送信用バッファ121〜12nに格納する。キューイング部13ではn個の端末2c(STA(1)〜STA(n))毎に準備された送信用バッファ121〜12nからラウンドロビンなどの規則によりデータを取り出す。キューイング部13より取り出されたデータは、ブロックアック制御部19により連送される複数のフレームとしてまとめられる。連送されるフレーム数は、端末2cから通知された受信バッファサイズに基づき通信制御部16cにより設定される。ブロックアック制御部19により出力されて連送される複数のフレームは、送受信部15により変調されて無線信号として送信される。基地局1cにおける受信バッファサイズの値は、通信制御部16cにおいて送信用バッファ部12のデータ蓄積量を測定した測定量などから決定する。通信制御部16cは、受信バッファサイズを決定すると、その値を端末2cに通知する。
Next, the operation will be described. First, the data received from the network side in the base station 1c is distributed by the data distribution unit 11 to the transmission buffers 12 1 to 12 n in the
一方、端末2c1〜2cnでは、基地局1cにより送信された無線信号が送受信部23で受信されて復調され、その復調されたデータは受信用バッファ25に格納される。また、送信データは送信用バッファ21に一旦格納される。ブロックアック制御部27は、送信用バッファ21から取り出したデータを連送する複数のフレームにまとめる。ブロックアック制御部27で設定されるフレームの連送数は、基地局1から通知される基地局1の受信バッファサイズなどに基づいて通信設定部24cが決定する。ブロックアック制御部27により連送されるフレームは送受信部23により変調されて無線信号として送信される。
On the other hand, the terminal 2c 1 ~2c n, a radio signal transmitted by the base station 1c is demodulated are received by the
図10は、実施の形態3の基地局1cと端末2cの動作シーケンスの一例を示す図である。本実施の形態では、ステップS300において、まず基地局(AP)に対して各端末(STA)がアソシエーションを確立する。次に、ステップS301において、APが、自身に対しアソシエーションしたSTA数の情報に基づいて受信バッファサイズの初期値を決定する。APでは、通信制御部16cが受信バッファサイズの初期値を決定し、決定した初期値を設定するとともに、その初期値をSTAに通知する。APにおける受信バッファサイズの初期値を通知されたSTAにおいては、通信設定部24cが、通知された初期値(受信バッファサイズ)に基づいて送信フレームの連送数を決定し、決定した連送数をブロックアック制御部27に設定する。通信設定部24cは、また、自身の受信バッファサイズの初期値を決定および設定するとともに、決定した初期値をAPに通知する。STAにおける受信バッファサイズの初期値を通知されたAPでは、通信制御部16cが、通知された初期値に基づいて送信フレームの連送数を決定し、決定した連送数をブロックアック制御部19に設定する。次のステップS302において、APは、STAより通知されたSTAの受信バッファサイズに基づいて送信フレームの連送数を制御しながらデータの伝送を行う。また、STAは、APより通知されたAPの受信バッファサイズに基づいて送信フレームの連送数を制御しながらデータの伝送を行う。このとき、APの通信制御部16cは、送信用バッファ部12のデータ蓄積量から下りトラフィック量を常時測定する。また下りトラフィック量の測定結果から、受信バッファサイズの変更必要性を判断する。受信バッファサイズの変更が必要と判断した場合には、ステップS303を実行し、自身(AP)における受信バッファサイズを変更する。例えば、図11のAP受信バッファサイズの設定テーブル例に示すように、AP内の送信バッファ内データ量が多くなり下り通信のトラフィック量が増加したと想定される場合は、APの受信バッファサイズを小さくする設定を行うことによりSTAが送信する上り通信のスループットを小さくする。これに伴い下り通信のスループットは大きくなる。一方、AP内の送信バッファ内データ量が少なくなり下り通信のトラフィック量が減少したと想定される場合は、APの受信バッファサイズを大きくする設定を行うことによりSTAが送信する上り通信のスループットを大きくする。これに伴い下り通信のスループットは小さくなる。APにおいて、通信制御部16cは、受信バッファサイズを変更した場合、変更後の受信バッファサイズをSTAに通知し、通知を受けたSTAでは、通信設定部24cが、通知された受信バッファサイズに基づいて送信フレームの連送数を再決定し、再決定した連送数をブロックアック制御部27に再設定する。ステップS304において、APおよびSTAは、受信側の受信バッファサイズに基づいて送信フレームの連送数を制御しながらデータの伝送を行う。その後、受信バッファサイズの変更が必要となった場合には、同様の手順で受信バッファサイズの設定を変更する。
FIG. 10 is a diagram illustrating an example of an operation sequence of the base station 1c and the terminal 2c according to the third embodiment. In the present embodiment, in step S300, first, each terminal (STA) establishes an association with the base station (AP). Next, in step S301, the AP determines an initial value of the reception buffer size based on information on the number of STAs associated with the AP. In the AP, the communication control unit 16c determines an initial value of the reception buffer size, sets the determined initial value, and notifies the STA of the initial value. In the STA notified of the initial value of the reception buffer size in the AP, the
このように、本実施の形態においては、基地局の送信バッファ内データ量に応じて基地局の受信バッファサイズを制御し、ブロックアック方式における端末の送信フレームの連送数を制御する構成とした。これにより、フレームアグリゲーション技術を利用した実施の形態1,2の方式と同様に、上り通信と下り通信のスループットの割合を制御することが可能となり、上り通信と下り通信のスループットの不公平性を改善することができる。 Thus, in the present embodiment, the base station reception buffer size is controlled in accordance with the amount of data in the base station transmission buffer, and the number of consecutive transmission frames of the terminal in the block-ack scheme is controlled. . As a result, as in the first and second embodiments using the frame aggregation technique, it becomes possible to control the throughput ratio between the uplink communication and the downlink communication, thereby reducing the unfairness of the throughput between the uplink communication and the downlink communication. Can be improved.
以上のように、本発明にかかる無線通信装置は、CSMA方式を適用した無線LAN通信システムの親局装置に適している。 As described above, the wireless communication apparatus according to the present invention is suitable for a master station apparatus of a wireless LAN communication system to which the CSMA method is applied.
1,1b,1c 基地局(AP)、21〜2n,2b1〜2bn,2c1〜2cn 端末(STA)、11 データ配分部、12 送信用バッファ部、121〜12n,21 送信用バッファ、13 キューイング部、14,22 フレームアグリゲーション部、15,23 送受信部、16,16b,16c 通信制御部、17,25 受信用バッファ、18,26 CW制御部、19,27 ブロックアック制御部、24,24b,24c 通信設定部。
1, 1b, 1c base station (AP), 2 1 ~2 n ,
Claims (5)
ネットワーク側から受信したデータを蓄積する蓄積手段と、
端末宛の複数のデータフレームを集約するアグリゲーション手段と、
前記蓄積手段へのデータの蓄積量に基づいて、前記アグリゲーション手段によるデータフレームの集約数を変更する制御手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。 A wireless communication apparatus that operates as a base station of a wireless LAN communication system to which a CSMA method is applied,
Storage means for storing data received from the network side;
An aggregation means for aggregating a plurality of data frames addressed to the terminal;
Control means for changing the aggregate number of data frames by the aggregation means based on the amount of data stored in the storage means;
A wireless communication apparatus comprising:
をさらに備え、
前記制御手段は、前記蓄積量に基づいて、前記送信タイミング調整手段が使用する送信タイミング調整量を変更することを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信装置。 Transmission timing adjustment means for adjusting the transmission timing of frames aggregated by the aggregation means;
Further comprising
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the control unit changes a transmission timing adjustment amount used by the transmission timing adjustment unit based on the accumulation amount.
ネットワーク側から受信したデータを蓄積する蓄積手段と、
端末宛の複数のデータフレームを端末の受信バッファサイズに応じて複数まとめて連送するブロックアック制御手段と、
前記端末からの受信データフレームを蓄積する受信バッファのサイズを前記蓄積手段へのデータの蓄積量に基づいて変更するとともに、変更後の受信バッファのサイズを前記端末に通知する制御手段と、
を備えることを特徴とする無線通信装置。
Applying the CSMA method, each device is a wireless communication device that operates as a base station of a wireless LAN communication system that continuously transmits a plurality of data frames based on a reception buffer size of a communication partner,
Storage means for storing data received from the network side;
Block acknowledgment control means for continuously sending a plurality of data frames addressed to the terminal in a batch according to the reception buffer size of the terminal;
A control means for changing the size of the reception buffer for storing the received data frame from the terminal based on the amount of data stored in the storage means, and for notifying the terminal of the changed reception buffer size;
A wireless communication apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013032475A JP2014165542A (en) | 2013-02-21 | 2013-02-21 | Radio communication device |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018198261A1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-11-01 | 富士通株式会社 | Base station, radio terminal, radio communication system, and communication control method |
JP2019016922A (en) * | 2017-07-07 | 2019-01-31 | Necプラットフォームズ株式会社 | Wireless communication apparatus, communication control method, and communication control program |
JPWO2021009883A1 (en) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 |
-
2013
- 2013-02-21 JP JP2013032475A patent/JP2014165542A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2018198261A1 (en) * | 2017-04-27 | 2018-11-01 | 富士通株式会社 | Base station, radio terminal, radio communication system, and communication control method |
JP2019016922A (en) * | 2017-07-07 | 2019-01-31 | Necプラットフォームズ株式会社 | Wireless communication apparatus, communication control method, and communication control program |
JPWO2021009883A1 (en) * | 2019-07-17 | 2021-01-21 | ||
JP7443367B2 (en) | 2019-07-17 | 2024-03-05 | 株式会社Nttドコモ | Terminal and communication node |
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