無線機
【課題】優先的に送信したいデータがある場合、他の通信に優先して、データ種別に拘わらずデータを送信できる無線機を提供する。
【解決手段】無線機は、端末２００から受信したトラフィック制御開始電文に基づいて、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２がトラフィック制御モードに移行し、他の無線機にはトラフィック制御開始を通知し、端末２００からのデータを送信する際に、優先送信を行うためのトラフィック制御用のパラメータと端末２００からのデータを含むユーザデータ送信要求を送信し、当該データをトラフィック制御用のパラメータに従って他のデータに優先して無線通信部（ＭＡＣ）１１３が送信する無線機である。
【解決手段】無線機は、端末２００から受信したトラフィック制御開始電文に基づいて、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２がトラフィック制御モードに移行し、他の無線機にはトラフィック制御開始を通知し、端末２００からのデータを送信する際に、優先送信を行うためのトラフィック制御用のパラメータと端末２００からのデータを含むユーザデータ送信要求を送信し、当該データをトラフィック制御用のパラメータに従って他のデータに優先して無線通信部（ＭＡＣ）１１３が送信する無線機である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アドホック通信を行う無線通信システムの無線機に係り、特に、端末からのデータを優先的に送信することができる無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来、無線通信システムにおいて、無線通信によりアドホック通信を行う無線機と、当該無線機に接続し、データの送受を行う端末とを備えるものがあった。
尚、端末は接続する無線機を制御する制御器として動作するものである。
【０００３】
上記無線機は、特に、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づく通信に利用できるものである。尚、ＩＥＥＥは、Institute of Electrical Electronics Engineers（アメリカ電気電子技術者協会）のことである。
【０００４】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）には、通信する無線端末の接続形態として、アドホックモードがある。
アドホックモードでは、通信可能な無線端末同士で、タイミングを調整し、データの送受信を行うため、データ送受信におけるタイミングの管理は行われていない。
【０００５】
無線ＬＡＮにおける通信のアクセス方式においては、複数の無線端末が同時に送信を行うような環境においても、データの衝突を回避するために、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：搬送波感知多重アクセス／衝突回避）方式が一般的に使用されている。
【０００６】
このＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、データを送信したい無線端末は無線通信路の通信状況を監視（キャリアセンス）し、通信路が空くと送信を開始する。このとき、もし複数の無線端末が同時に送信を開始すると、無線通信路内でデータの衝突が発生してしまう。
【０００７】
そのため、各無線端末は、送信のタイミングを調整するため、それぞれがＤＩＦＳ（Distributed Inter Frame Space：分散フレーム間隔）及びバックオフ時間を待った後に送信する。このようにデータの送信タイミングをそれぞれが調整する方式によって、送信データの衝突を回避している。ＤＩＦＳは、同じ無線通信システム内では固有の時間となる。
【０００８】
このＣＳＭＡ／ＣＡ方式を用いた無線通信を行う場合、複数の無線端末が通信する環境では、ある端末同士が音声通信のやり取りをしている間で、通信の間に生じるバックオフ時間に、別の無線端末によってデータサイズの大きなダウンロードのような通信の割り込みがあると、音声通信が途切れてしまうような状況が発生することが考えられる。
【０００９】
このような状況を解消するため、送受信されるデータの種類による優先度をつけ、優先度の高いデータを優先して送信するＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access：拡張分散チャネルアクセス）という方式が用いられる。
【００１０】
ＥＤＣＡでは、ＤＩＦＳの代わりに、音声、映像、メールなど扱うデータの種類に応じて長さを変更できるＡＩＦＳ（Arbitration Inter Frame Space：送信フレーム間隔）を用いる。優先度の高いデータを送るときは、ＡＩＦＳの待ち時間の値を小さく設定する。
待ち時間とは、キャリア内でキャリアセンスを行い、他の装置から無線が送信されていないと認識してからデータを送信するまでの時間である。
【００１１】
その結果、リアルタイムに送受信し途切れをなくしたい音声通信のデータの優先度を高く設定する（ＡＩＦＳの待ち時間を小さく設定する）ことにより、ダウンロードのようなリアルタイム性を要しないデータよりも、データ送信開始までの時間を短くし、他の無線端末よりも先に送信できる確率を高くする。このように、データのカテゴリ毎にＡＩＦＳの割当て時間を変えることで、優先度制御を行っている。
【００１２】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００８−１４１４４４号公報「ＣＳＭＡ方式によるデータ伝送システム」（株式会社日立国際電気）［特許文献１］がある。
特許文献１には、複数の無線局が同一の周波数をＣＳＭＡ方式で共有する無線回線で、セレクティブＡＲＱ伝送処理でも伝送の衝突を回避できることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−１４１４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来の無線通信システムでは、特に、無線ＬＡＮ通信におけるアドホック通信では、ＱｏＳ（Quality of Service）により優先度制御を行い、通信の品質を向上させているものの、データの種別に拘わらず優先的に送信したいデータを他の通信に優先して送信できないという問題点があった。
【００１５】
具体的には、従来の無線ＬＡＮ通信において、データの種別によって、優先順位を設定し、優先順位の高いデータが優先的に送信されるように制御されているが、データを送信する端末、例えば、システム管理者からの重要な通知を一斉に配信したい場合に、他の端末同士が通信していると、重要な通知が後回しになってしまうおそれがある。
【００１６】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、優先的に送信したいデータがある場合、他の通信に優先して、データ種別に拘わらずデータを送信できる無線機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、キャリアセンスを行い、キャリアが空いていることを検出したときに、データの種別に応じた送信待ち時間だけ待って送信する無線機であって、データの種別に応じた送信待ち時間よりも更に短い最短送信待ち時間でデータを優先して送信するトラフィック制御モードに移行する手段と、トラフィック制御モードを停止する手段と、トラフィック制御モードへの移行を周囲の無線機に通知する手段と、トラフィック制御モード中であることを定期的に周囲の無線機に通知する手段と、トラフィック制御モードの停止を周囲の無線機に通知する手段と、他の無線機からトラフィック制御モードに移行する通知を受信したとき、自機がトラフィック制御モードに移行することを禁止する手段と、他の無線機からトラフィック制御モード中の通知を所定時間受信しないとき、または、他の無線機からトラフィック制御モードの停止の通知を受信したとき、トラフィック制御モードへの移行禁止を解除する手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、キャリアセンスを行い、キャリアが空いていることを検出したときに、データの種別に応じた送信待ち時間だけ待って送信する無線機であって、データの種別に応じた送信待ち時間よりも更に短い最短送信待ち時間でデータを優先して送信するトラフィック制御モードに移行し、トラフィック制御モードへの移行を周囲の無線機に通知し、トラフィック制御モード中であることを定期的に周囲の無線機に通知する手段と、トラフィック制御モードを停止し、トラフィック制御モードの停止を周囲の無線機に通知する手段と、他の無線機からトラフィック制御モードに移行する通知を受信したとき、自機がトラフィック制御モードに移行することを禁止し、他の無線機からトラフィック制御モード中の通知を所定時間受信しないとき、または、他の無線機からトラフィック制御モードの停止の通知を受信したとき、トラフィック制御モードへの移行禁止を解除する手段とを有する無線機としているので、優先的に送信したいデータをデータの種別に拘わらず優先して送信できると共に、キャリアを必要以上占有することを防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの概略図である。
【図２】無線機の構成ブロック図である。
【図３】端末の構成ブロック図である。
【図４】トラフィック制御画面を示す図である。
【図５】トラフィック制御開始のシーケンスを示す図である。
【図６】トラフィック制御停止のシーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る無線機は、無線通信の環境で、トラフィック（データ量）が多く、混雑しているような状況において、通信グループ全体への一斉通知など、特定の無線機から、他の無線機よりも優先してデータを送信することを可能とすると共に、キャリアを必要以上に占有することを防止できるものである。
【００２１】
特に、本発明の実施の形態に係る無線機は、端末から受信したトラフィック制御開始電文に基づいてトラフィック制御モードに移行し、他の無線機にはトラフィック制御開始を通知し、端末からのデータを送信する際に、優先送信を行うためのトラフィック制御用のパラメータと端末からのデータを含むユーザデータ送信要求を送信し、当該データを他の無線機からのデータに優先して送信できるものである。
【００２２】
また、本発明の実施の形態に係る無線機は、端末から受信したトラフィック制御停止電文に基づいて通常モードに移行し、他の無線機にはトラフィック制御停止を通知し、端末からのデータを送信する際に、通常送信を行うためのトラフィック制御用のパラメータと端末からのデータを含むユーザデータ送信要求を送信し、当該データを通常の送信に戻すことができるものである。
【００２３】
［無線通信システム：図１］
本発明の実施の形態に係る無線通信システムについて図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの概略図である。
本発明の実施の形態に係る無線通信システム（本システム）は、図１に示すように、無線機１００と、端末（制御器）２００とを備え、無線機１００に設けられたアンテナ（空中線）を用いて他の無線機１００とアドホックモードの無線通信を行う。
【００２４】
本システムでは、図１に示すように、無線機１００と端末（制御器）２００とは、Ethernet（登録商標）で接続している。特に、両者間は、情報系の経路と監視制御系の経路で接続されている。
また、端末２００と無線機１００の間の通信は、電文を定義し、電文の送受信により、情報の取得及び設定を行う。
また、無線機１００は、同軸ケーブルを介して空中線（アンテナ）に接続し、他の無線機と無線通信でデータの送受信を行う。
【００２５】
［無線機１００：図２］
次に、無線機１００の構成について図２を参照しながら説明する。図２は、無線機の構成ブロック図である。
無線機１００は、図２に示すように、通信部１１０と、変復調部（ＰＨＹ）１２０と、周波数変換部１３０と、電力増幅部１４０とから構成されている。
そして、通信部１１０は、監視制御部１１１と、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２と、無線通信部（ＭＡＣ：Medium Access Control：メディア・アクセス制御）１１３とから構成されている。
【００２６】
［無線機１００の各部］
［監視制御部１１１］
通信部１１０における監視制御部１１１は、状態を監視し、端末２００からの電文を受信して解析する電文制御を行う。
監視制御部１１１は、電文解析の結果、電文が「トラフィック制御開始」であればトラフィック制御開始命令を、電文が「トラフィック制御停止」であればトラフィック制御停止命令をネットワーク制御部（ＮＷ）１１２に出力する。
【００２７】
［ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２］
ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、監視制御部１１１からの命令を入力し、トラフィック制御開始命令であれば「トラフィック制御モード」に遷移し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３にトラフィック制御開始通知を送信する。
そして、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、端末２００からデータを受信すると、端末２００からのデータを優先的に送信するためのトラフィック制御用のパラメータを含むユーザデータ送信要求（通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ）を生成し、端末２００からのデータを含めて送信する。
更に、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、定期的に「トラフィック通知」を無線通信部（ＭＡＣ）１１３に送信する。
【００２８】
また、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、監視制御部１１１から入力された命令がトラフィック制御停止命令であれば「通常モード」に遷移し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３にトラフィック制御停止通知を送信する。
そして、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、端末２００からデータを受信すると、端末２００からのデータを通常に送信するためのトラフィック制御用のパラメータを含むユーザデータ送信要求（通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ）を生成し、端末２００からのデータを含めて送信する。
【００２９】
また、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、無線通信部（ＭＡＣ）１１３からトラフィック制御開始通知を受信すると、他の無線機がトラフィック制御モードに設定したと認識し、トラフィック制御の開始を実行できないように制御する。
更に、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、他の無線機がトラフィック制御モードに設定したことを端末２００に通知し、トラフィック制御モードを選択／設定できないようにする。
【００３０】
［無線通信部（ＭＡＣ）１１３］
無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２からの「トラフィック制御開始通知」を変復調部（ＰＨＹ）１２０に送信する。
また、無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２から入力した通信プリミティブを解析し、通信プリミティブに設定されたトラフィック制御用パラメータに従って端末２００からのデータを変復調部（ＰＨＹ）１２０に出力する。
【００３１】
変復調部（ＰＨＹ）１２０は、無線通信部（ＭＡＣ）１１３からのデータを変調して周波数変換部１３０に出力し、周波数変換部１３０からの信号を復調して無線通信部（ＭＡＣ）１１３に出力する。
【００３２】
周波数変換部１３０は、変復調部（ＰＨＹ）１２０と電力増幅部１４０との間で周波数変換を行う。
電力増幅部１４０は、周波数変換部１３０からの信号を電力増幅して空中線に出力し、また、空中線からの信号を電力増幅して周波数変換部１３０に出力する。
【００３３】
［端末２００：図３］
次に、端末２００の構成について図３を参照しながら説明する。図３は、端末の構成ブロック図である。
端末２００は、図３に示すように、通信処理部２１０と、電文制御部２２０と、状態監視部２３０と、デバイス制御部２４０とから構成されている。
そして、デバイス制御部２４０は、ネットワーク部２４１と、入力部２４２と、出力部２４３とから構成されている。
【００３４】
［端末２００の各部］
通信処理部２１０は、ネットワーク部２４１を介して無線機１００との通信制御の処理を行う。
電文制御部２２０は、状態監視部２３０からの入力信号に従って電文を生成し、通信処理部２１０に出力する。特に、電文制御部２２０は、トラフィック制御開始の設定が実行されると、トラフィック制御開始要求の電文を生成し、通信処理部２１０に出力する。
また、電文制御部２２０は、通信処理部２１０で受信された電文を入力し、解析して状態監視部２３０に出力する。
【００３５】
状態監視部２３０は、電文制御部２２０からの解析結果を出力部２４３に表示出力し、入力部２４２からの指示を指示信号として電文制御部２２０に出力する。
尚、出力部２４３には、後述するトラフィック制御画面が表示される。
【００３６】
［本システムでの処理］
本システムにおいて、「通常モード」での運用中に、トラフィック制御を実行する場合について説明する。ここで、トラフィックとは、通信路や網全体に流れるデータの量をいう。
【００３７】
［トラフィック制御開始の処理］
トラフィック制御を開始する端末２００は、トラフィック制御開始設定を実行する。トラフィック制御開始設定が実行されると、端末２００では、電文（トラフィック制御開始要求）を生成し、無線機１００に対して、トラフィック制御開始要求の電文を送信する。
【００３８】
無線機１００の通信部１１０では、電文を受信した監視制御部１１１が電文解析を行い、解析結果（トラフィック制御開始命令）をネットワーク制御部（ＮＷ）１１２に出力し、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２が、トラフィック制御開始命令に従って無線機１００の状態を「トラフィック制御モード」に遷移させる。
そして、端末２００は、トラフィック制御開始設定後に、データを無線機１００に送信する。
【００３９】
端末２００からデータが送信されると、情報系の経路からネットワーク制御部（ＮＷ）１１２がデータを受信し、受信したデータを基に、データを転送するための通信プリミティブ：ユーザデータ送信要求（ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ）を生成し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３に送信する。受信したデータは、この通信プリミティブに含まれる。
【００４０】
無線機１００は、優先してデータを送信するために、通常のＣＳＭＡ／ＣＡ方式と比較して、データを送信する際の時間パラメータを短縮することによって、データを早く送信するものである。これにより、無線機１００でトラフィック制御が行われる。
【００４１】
［具体的なトラフィック制御］
具体的には、ＡＩＦＳ（Arbitration Inter Frame Space）、ＣＷ（Contention Window）の設定を行う。
ＡＩＦＳは、ＥＤＣＡという方式で用いられる、音声、映像、メールなどのデータ種別に応じて、データを送信するまでの時間の長さを変更できるパラメータである。
ＡＩＦＳ＝ＡＩＦＳＮ×slottime＋ＳＩＦＳと表すことができる。ここで、ＡＩＦＳＮ（Arbitration Inter Frame Space Number）は送信フレーム間隔をスロット数で表したもので、ＳＩＦＳ（Short Inter Frame Space）は最小フレーム間隔である。
また、通常のＣＳＭＡ／ＣＡで利用されるＤＩＦＳは、ＤＩＦＳ＝ＳＩＦＳ＋２×slottimeで表される。
【００４２】
本実施の形態では、トラフィック制御用パラメータとして、ＡＩＦＳＮ＝１を設定し、ＤＩＦＳより待ち時間を短縮する。
また、ＣＷは、バックオフ時間を決定するためのパラメータであり、乱数を生成するための値である。本実施の形態では、ＣＷ＝０とし、バックオフ時間を０とする。
【００４３】
ネットワーク制御部１１２で生成される通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）には、送信するデータとそのデータを送信するためのパラメータを設定する。
ネットワーク制御部１１２は、そのパラメータである、ＡＩＦＳ、ＣＷにトラフィック制御用のパラメータを設定し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３に通信プリミティブ（ユーザデータ送信要）を送信する。
【００４４】
トラフィック制御用のパラメータとしてのＡＩＦＳ（＝１）、及びバックオフ時間（＝０：ＣＷ＝０としたとき）が短縮されているため、他端末より早いタイミングでデータが送信される。
【００４５】
また、トラフィック制御開始後は、トラフィック制御を開始した無線機１００から、一定時間間隔で、トラフィック通知がブロードキャストで送信する。
トラフィック開始通知を受信した他の無線機１００は、通信可能なエリアに、トラフィック制御を実施している端末があることを当該トラフィック開始通知によって認識したため、その後、自端末からのトラフィック制御開始は、実行できない状態となる。
【００４６】
つまり、複数の端末がトラフィック制御を実施することは、不可とする。但し、トラフィック開始通知を受信した無線機１００は、トラフィック制御の開始は実行できないが、通常のＣＳＭＡ／ＣＡによるデータの送信は可能である。
【００４７】
［トラフィック制御終了の処理］
トラフィック制御の終了は、トラフィック制御を開始した端末がトラフィック制御停止設定を行うことにより、無線機１００にトラフィック制御停止通知を送信する。
トラフィック通知を受信したことにより、トラフィック制御モードに遷移していた無線機１００は、トラフィック制御停止通知を受信すると、トラフィック制御モードを終了する。
【００４８】
また、トラフィック通知を受信した無線機１００は、トラフィック通知を送信する無線機から距離が離れ、トラフィック通知を受信することができなくなった場合に、トラフィック制御モードを終了する。
トラフィック通知は、トラフィック制御を開始した無線機１００から定期的に送信されるので、そのトラフィック通知が定期的に受信されなくなった場合に、それまでトラフィック通知を受信していた無線機は距離が離れたと認識できるものである。
【００４９】
以上のように、トラフィック制御モードに移行した場合に、トラフィック制御中の端末２００が送信したデータが送信までの間隔をトラフィック制御用のパラメータによって短縮することにより、データを優先的に送信することが可能となる。
【００５０】
また、トラフィック制御モード中は他の無線機がトラフィック制御モードに移行することを禁止していたが、トラフィック制御が終了すると、トラフィック制御モードへの移行禁止を解除する。
【００５１】
［通信プリミティブ］
無線機１００内のモジュールである、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２と無線通信部（ＭＡＣ）１１３との間の通信には、通信プリミティブという形式を使用する。
通信プリミティブのフォーマットは、プリミティブヘッダとプリミティブボディとから構成され、プリミティブヘッダは、プリミティブ種別、サブ種別、エラーコード、予備、プリミティブ長で構成されている。
プリミティブヘッダのプリミティブ種別、サブ種別で、通信相手とその通信内容を設定する。
【００５２】
［通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）］
ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２から、通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）を送信することで、無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、送信データの送信を実行する。
プリミティブのＭＡＣ＿＊＊という名称は、無線通信部（ＭＡＣ）１１３に対するプリミティブであることを示す。
また、通信プリミティブのｒｅｑｕｅｓｔは、要求を送信する場合のプリミティブ名称である。
通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）において、プリミティブボディにＡＩＦＳＮ、ＣＷ、データが設定される。
【００５３】
［電文フォーマット］
端末（制御器）２００と無線機１００との間の通信には、電文という形式を使用する。
電文フォーマットは、ヘッダ部とデータ部で構成され、ヘッダ部は、アプリケーション種別、コマンドタイプ、電文種別、予備、シーケンス番号、データ長で構成される。
端末２００からのトラフィック制御開始要求の電文を、無線機１００が受信することにより、トラフィック制御が開始される。
【００５４】
［電文：トラフィック制御開始要求］
トラフィック制御開始要求の電文は、データ部において、データＩＤ（識別子）とトラフィック制御ＯＮが設定されている。
［電文：トラフィック制御停止要求］
トラフィック制御停止要求の電文は、データ部において、データＩＤ（識別子）とトラフィック制御ＯＦＦが設定されている。
【００５５】
［トラフィック制御画面：図４］
トラフィック制御は、端末（制御器）２００でトラフィック制御の開始を指示することから開始される。
端末（制御器）２００にて、「トラフィック制御」ボタンを押下し、トラフィック制御画面を表示する。図４は、トラフィック制御画面を示す図である。
トラフィック制御画面にて、状態が「通常モード」である場合に、図４に示すように、「トラフィック制御モード」を選択して設定する。当該設定により、状態には「トラフィック制御中」が表示され、制御実施端末には「端末＃０１」（開始指示を行った端末名）が表示される。
トラフィック制御の設定により、端末２００から無線機１００にトラフィック制御開始要求の電文が送信される。
【００５６】
［無線機１００でのトラフィック制御開始の処理］
トラフィック制御開始要求を受信した無線機１００の監視制御部１１１は、電文を解析し、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２へ解析情報を転送する。
ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、解析情報がトラフィック制御開始命令であることを判断すると、「トラフィック制御モード」に遷移する。
【００５７】
「トラフィック制御モード」の状態にあるときに、端末２００からのデータを受信したネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）を生成し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３へ送信する。このとき、通信プリミティブ内のＡＩＦＳＮ、ＣＷに優先送信を行うためのトラフィック制御用パラメータを格納する。
【００５８】
無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、通信プリミティブを解析し、データを変復調部（ＰＨＹ）１２０に送信する。
データ送信に関する時間の制御は、無線通信部（ＭＡＣ）１１３が行っており、トラフィック制御用パラメータで設定された値によって、送信シーケンスを実行する。
【００５９】
［トラフィック制御終了］
トラフィック制御の終了の手順は、以下のようになる。
端末（制御器）２００にて、「トラフィック制御」ボタンを押下し、トラフィック制御画面を表示する。トラフィック制御画面にて、「通常モード」を選択して設定する。そのとき、端末２００から無線機１００にトラフィック制御停止要求の電文が送信される。
【００６０】
［無線機１００でのトラフィック制御終了の処理］
トラフィック制御停止要求を受信した無線機１００の監視制御部１１１は、電文を解析し、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２へ解析情報を転送する。
ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、トラフィック制御停止電文であることを判断すると、「通常モード」に遷移する。
【００６１】
「通常モード」の状態にあるときに、端末２００からのデータを受信したネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）を生成し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３へ送信する。このとき、通信プリミティブ内には、ＡＩＦＳＮ、ＣＷに通常運用のパラメータを格納する。
【００６２】
無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、通信プリミティブを解析し、データを変復調部（ＰＨＹ）１２０に送信する。無線通信部（ＭＡＣ）１１３による時間制御は、通常の送信シーケンスが実行される。
【００６３】
［トラフィック制御のシーケンス］
次に、トラフィック制御開始のシーケンスとトラフィック制御停止のシーケンスを図５、図６を参照しながら説明する。図５は、トラフィック制御開始のシーケンスを示す図であり、図６は、トラフィック制御停止のシーケンスを示す図である。
【００６４】
［トラフィック制御開始のシーケンス：図５］
図５に示すように、トラフィック制御開始を行う場合は、端末（制御器）２００にて、「トラフィック制御」画面を開き、「トラフィック制御モード」を選択し、設定ボタンを押下する。
設定ボタン押下により、「トラフィック制御開始」電文が端末２００から無線機１００に送信され、当該電文を監視制御部１１１で受信する。
【００６５】
無線機１００の監視制御部１１１で受信した電文を解析し、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２に解析結果を出力する。ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、解析結果が「トラフィック制御開始命令」であれば、「トラフィック制御モード」に遷移する。
そして、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は「トラフィック制御開始通知」を無線通信部（ＭＡＣ）１１３に出力する。
【００６６】
その後、端末２００から送信されたデータは、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２で受信されると、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）を生成し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３へ送信する。このとき、トラフィック制御用パラメータとして、ＡＩＦＳＮ＝１、ＣＷ＝０を格納する。尚、受信したデータも通信プリミティブに含まれる。
そして、無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、データを送信し、待ち時間は、ＡＩＦＳＮ＝１、ＣＷ＝０を適用する。
【００６７】
その後、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、一定間隔で「トラフィック通知」を生成し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３、変復調部（ＰＨＹ）１２０、更にその先に送信される。
「トラフィック通知」の送信間隔は、トラフィック制御中の優先送信に要する時間よりも長い所定時間（例えば５秒）に設定される。
【００６８】
ここで、他の端末では、上記所定時間を越えても「トラフィック通知」を受信しない場合は、受信のリトライを所定回数（例えば３回）し、それでも受信できなかった場合は、「トラフィック制御モード」を終了する。
ここで、「トラフィック通知」の送信待ち時間（ＡＩＦＳＮ、ＣＷ）は、通常のデータと同じにしている。但し、「トラフィック通知」について、ＡＩＦＳＮ、ＣＷを最短に設定して、優先して送信するようにしてもよい。
【００６９】
本実施の形態により、無線機１００と端末（制御器）２００との間で、トラフィック制御を行うことが可能となる。また、トラフィック制御によって、他端末より、短い待ち時間が設定され、優先的にデータを送信することが可能となる。
【００７０】
［トラフィック制御停止のシーケンス：図６］
図６に示すように、トラフィック制御停止を行う場合には、端末（制御器）２００にて、「トラフィック制御」画面を開き、「通常モード」を選択し、設定ボタンを押下する。
設定ボタン押下により、「トラフィック制御停止」電文が端末２００から無線機１００に送信され、当該電文を監視制御部１１１で受信する。
【００７１】
無線機１００の監視制御部１１１で受信した電文を解析し、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２に解析結果を出力する。ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、解析結果が「トラフィック制御停止命令」であれば、「通常モード」に遷移する。
ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、「通常モード」に遷移したことにより、無線通信部（ＭＡＣ）１１３、変復調部（ＰＨＹ）１２０、更にその先に「トラフィック制御停止通知」を送信する。
【００７２】
その後、端末２００から送信されたデータは、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２で受信されると、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）を生成し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３へ送信する。このとき、通常用パラメータを格納する。受信したデータも通信プリミティブに含まれる。
そして、無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、通常用パラメータに従ってデータを送信する。
【００７３】
また、周辺の他の無線機で、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２でトラフィック制御モード中を認識し、トラフィック制御モードへの移行を禁止していた場合に、当該無線機がトラフィック制御停止を受信したとき、またはトラフィック通知を受信しなくなったときに、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、トラフィック制御モードへの移行禁止を解除する。
【００７４】
［実施の形態の効果］
本システムによれば、アドホックモードでの無線通信において、端末（制御器）２００からの操作で、無線機１００のトラフィック制御を実行することによって、端末２００からのデータを優先して送信することができると共に、キャリアを必要以上に占有することを防止できる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、優先的に送信したいデータがある場合、他の通信に優先して、データ種別に拘わらずデータを送信できる無線機に好適である。
【符号の説明】
【００７６】
１００...無線機、 １１０...通信部、 １１１...監視制御部、 １１２...ネットワーク制御部（ＮＷ）、 １１３...無線通信部（ＭＡＣ）、 １２０...変復調部（ＰＨＹ）、 １３０...周波数変換部、 １４０...電力増幅部、 ２００...端末、 ２１０...通信処理部、 ２２０...電文制御部、 ２３０...状態監視部、 ２４０...デバイス制御部、 ２４１...ネットワーク部、 ２４２...入力部、 ２４３...出力部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アドホック通信を行う無線通信システムの無線機に係り、特に、端末からのデータを優先的に送信することができる無線機に関する。
【背景技術】
【０００２】
［従来の技術］
従来、無線通信システムにおいて、無線通信によりアドホック通信を行う無線機と、当該無線機に接続し、データの送受を行う端末とを備えるものがあった。
尚、端末は接続する無線機を制御する制御器として動作するものである。
【０００３】
上記無線機は、特に、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づく通信に利用できるものである。尚、ＩＥＥＥは、Institute of Electrical Electronics Engineers（アメリカ電気電子技術者協会）のことである。
【０００４】
無線ＬＡＮ（Local Area Network）には、通信する無線端末の接続形態として、アドホックモードがある。
アドホックモードでは、通信可能な無線端末同士で、タイミングを調整し、データの送受信を行うため、データ送受信におけるタイミングの管理は行われていない。
【０００５】
無線ＬＡＮにおける通信のアクセス方式においては、複数の無線端末が同時に送信を行うような環境においても、データの衝突を回避するために、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance：搬送波感知多重アクセス／衝突回避）方式が一般的に使用されている。
【０００６】
このＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、データを送信したい無線端末は無線通信路の通信状況を監視（キャリアセンス）し、通信路が空くと送信を開始する。このとき、もし複数の無線端末が同時に送信を開始すると、無線通信路内でデータの衝突が発生してしまう。
【０００７】
そのため、各無線端末は、送信のタイミングを調整するため、それぞれがＤＩＦＳ（Distributed Inter Frame Space：分散フレーム間隔）及びバックオフ時間を待った後に送信する。このようにデータの送信タイミングをそれぞれが調整する方式によって、送信データの衝突を回避している。ＤＩＦＳは、同じ無線通信システム内では固有の時間となる。
【０００８】
このＣＳＭＡ／ＣＡ方式を用いた無線通信を行う場合、複数の無線端末が通信する環境では、ある端末同士が音声通信のやり取りをしている間で、通信の間に生じるバックオフ時間に、別の無線端末によってデータサイズの大きなダウンロードのような通信の割り込みがあると、音声通信が途切れてしまうような状況が発生することが考えられる。
【０００９】
このような状況を解消するため、送受信されるデータの種類による優先度をつけ、優先度の高いデータを優先して送信するＥＤＣＡ（Enhanced Distributed Channel Access：拡張分散チャネルアクセス）という方式が用いられる。
【００１０】
ＥＤＣＡでは、ＤＩＦＳの代わりに、音声、映像、メールなど扱うデータの種類に応じて長さを変更できるＡＩＦＳ（Arbitration Inter Frame Space：送信フレーム間隔）を用いる。優先度の高いデータを送るときは、ＡＩＦＳの待ち時間の値を小さく設定する。
待ち時間とは、キャリア内でキャリアセンスを行い、他の装置から無線が送信されていないと認識してからデータを送信するまでの時間である。
【００１１】
その結果、リアルタイムに送受信し途切れをなくしたい音声通信のデータの優先度を高く設定する（ＡＩＦＳの待ち時間を小さく設定する）ことにより、ダウンロードのようなリアルタイム性を要しないデータよりも、データ送信開始までの時間を短くし、他の無線端末よりも先に送信できる確率を高くする。このように、データのカテゴリ毎にＡＩＦＳの割当て時間を変えることで、優先度制御を行っている。
【００１２】
［関連技術］
尚、関連する先行技術として、特開２００８−１４１４４４号公報「ＣＳＭＡ方式によるデータ伝送システム」（株式会社日立国際電気）［特許文献１］がある。
特許文献１には、複数の無線局が同一の周波数をＣＳＭＡ方式で共有する無線回線で、セレクティブＡＲＱ伝送処理でも伝送の衝突を回避できることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００８−１４１４４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記従来の無線通信システムでは、特に、無線ＬＡＮ通信におけるアドホック通信では、ＱｏＳ（Quality of Service）により優先度制御を行い、通信の品質を向上させているものの、データの種別に拘わらず優先的に送信したいデータを他の通信に優先して送信できないという問題点があった。
【００１５】
具体的には、従来の無線ＬＡＮ通信において、データの種別によって、優先順位を設定し、優先順位の高いデータが優先的に送信されるように制御されているが、データを送信する端末、例えば、システム管理者からの重要な通知を一斉に配信したい場合に、他の端末同士が通信していると、重要な通知が後回しになってしまうおそれがある。
【００１６】
本発明は上記実情に鑑みて為されたもので、優先的に送信したいデータがある場合、他の通信に優先して、データ種別に拘わらずデータを送信できる無線機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記従来例の問題点を解決するための本発明は、キャリアセンスを行い、キャリアが空いていることを検出したときに、データの種別に応じた送信待ち時間だけ待って送信する無線機であって、データの種別に応じた送信待ち時間よりも更に短い最短送信待ち時間でデータを優先して送信するトラフィック制御モードに移行する手段と、トラフィック制御モードを停止する手段と、トラフィック制御モードへの移行を周囲の無線機に通知する手段と、トラフィック制御モード中であることを定期的に周囲の無線機に通知する手段と、トラフィック制御モードの停止を周囲の無線機に通知する手段と、他の無線機からトラフィック制御モードに移行する通知を受信したとき、自機がトラフィック制御モードに移行することを禁止する手段と、他の無線機からトラフィック制御モード中の通知を所定時間受信しないとき、または、他の無線機からトラフィック制御モードの停止の通知を受信したとき、トラフィック制御モードへの移行禁止を解除する手段と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、キャリアセンスを行い、キャリアが空いていることを検出したときに、データの種別に応じた送信待ち時間だけ待って送信する無線機であって、データの種別に応じた送信待ち時間よりも更に短い最短送信待ち時間でデータを優先して送信するトラフィック制御モードに移行し、トラフィック制御モードへの移行を周囲の無線機に通知し、トラフィック制御モード中であることを定期的に周囲の無線機に通知する手段と、トラフィック制御モードを停止し、トラフィック制御モードの停止を周囲の無線機に通知する手段と、他の無線機からトラフィック制御モードに移行する通知を受信したとき、自機がトラフィック制御モードに移行することを禁止し、他の無線機からトラフィック制御モード中の通知を所定時間受信しないとき、または、他の無線機からトラフィック制御モードの停止の通知を受信したとき、トラフィック制御モードへの移行禁止を解除する手段とを有する無線機としているので、優先的に送信したいデータをデータの種別に拘わらず優先して送信できると共に、キャリアを必要以上占有することを防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施の形態に係る無線通信システムの概略図である。
【図２】無線機の構成ブロック図である。
【図３】端末の構成ブロック図である。
【図４】トラフィック制御画面を示す図である。
【図５】トラフィック制御開始のシーケンスを示す図である。
【図６】トラフィック制御停止のシーケンスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
［実施の形態の概要］
本発明の実施の形態に係る無線機は、無線通信の環境で、トラフィック（データ量）が多く、混雑しているような状況において、通信グループ全体への一斉通知など、特定の無線機から、他の無線機よりも優先してデータを送信することを可能とすると共に、キャリアを必要以上に占有することを防止できるものである。
【００２１】
特に、本発明の実施の形態に係る無線機は、端末から受信したトラフィック制御開始電文に基づいてトラフィック制御モードに移行し、他の無線機にはトラフィック制御開始を通知し、端末からのデータを送信する際に、優先送信を行うためのトラフィック制御用のパラメータと端末からのデータを含むユーザデータ送信要求を送信し、当該データを他の無線機からのデータに優先して送信できるものである。
【００２２】
また、本発明の実施の形態に係る無線機は、端末から受信したトラフィック制御停止電文に基づいて通常モードに移行し、他の無線機にはトラフィック制御停止を通知し、端末からのデータを送信する際に、通常送信を行うためのトラフィック制御用のパラメータと端末からのデータを含むユーザデータ送信要求を送信し、当該データを通常の送信に戻すことができるものである。
【００２３】
［無線通信システム：図１］
本発明の実施の形態に係る無線通信システムについて図１を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る無線通信システムの概略図である。
本発明の実施の形態に係る無線通信システム（本システム）は、図１に示すように、無線機１００と、端末（制御器）２００とを備え、無線機１００に設けられたアンテナ（空中線）を用いて他の無線機１００とアドホックモードの無線通信を行う。
【００２４】
本システムでは、図１に示すように、無線機１００と端末（制御器）２００とは、Ethernet（登録商標）で接続している。特に、両者間は、情報系の経路と監視制御系の経路で接続されている。
また、端末２００と無線機１００の間の通信は、電文を定義し、電文の送受信により、情報の取得及び設定を行う。
また、無線機１００は、同軸ケーブルを介して空中線（アンテナ）に接続し、他の無線機と無線通信でデータの送受信を行う。
【００２５】
［無線機１００：図２］
次に、無線機１００の構成について図２を参照しながら説明する。図２は、無線機の構成ブロック図である。
無線機１００は、図２に示すように、通信部１１０と、変復調部（ＰＨＹ）１２０と、周波数変換部１３０と、電力増幅部１４０とから構成されている。
そして、通信部１１０は、監視制御部１１１と、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２と、無線通信部（ＭＡＣ：Medium Access Control：メディア・アクセス制御）１１３とから構成されている。
【００２６】
［無線機１００の各部］
［監視制御部１１１］
通信部１１０における監視制御部１１１は、状態を監視し、端末２００からの電文を受信して解析する電文制御を行う。
監視制御部１１１は、電文解析の結果、電文が「トラフィック制御開始」であればトラフィック制御開始命令を、電文が「トラフィック制御停止」であればトラフィック制御停止命令をネットワーク制御部（ＮＷ）１１２に出力する。
【００２７】
［ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２］
ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、監視制御部１１１からの命令を入力し、トラフィック制御開始命令であれば「トラフィック制御モード」に遷移し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３にトラフィック制御開始通知を送信する。
そして、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、端末２００からデータを受信すると、端末２００からのデータを優先的に送信するためのトラフィック制御用のパラメータを含むユーザデータ送信要求（通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ）を生成し、端末２００からのデータを含めて送信する。
更に、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、定期的に「トラフィック通知」を無線通信部（ＭＡＣ）１１３に送信する。
【００２８】
また、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、監視制御部１１１から入力された命令がトラフィック制御停止命令であれば「通常モード」に遷移し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３にトラフィック制御停止通知を送信する。
そして、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、端末２００からデータを受信すると、端末２００からのデータを通常に送信するためのトラフィック制御用のパラメータを含むユーザデータ送信要求（通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ）を生成し、端末２００からのデータを含めて送信する。
【００２９】
また、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、無線通信部（ＭＡＣ）１１３からトラフィック制御開始通知を受信すると、他の無線機がトラフィック制御モードに設定したと認識し、トラフィック制御の開始を実行できないように制御する。
更に、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、他の無線機がトラフィック制御モードに設定したことを端末２００に通知し、トラフィック制御モードを選択／設定できないようにする。
【００３０】
［無線通信部（ＭＡＣ）１１３］
無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２からの「トラフィック制御開始通知」を変復調部（ＰＨＹ）１２０に送信する。
また、無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２から入力した通信プリミティブを解析し、通信プリミティブに設定されたトラフィック制御用パラメータに従って端末２００からのデータを変復調部（ＰＨＹ）１２０に出力する。
【００３１】
変復調部（ＰＨＹ）１２０は、無線通信部（ＭＡＣ）１１３からのデータを変調して周波数変換部１３０に出力し、周波数変換部１３０からの信号を復調して無線通信部（ＭＡＣ）１１３に出力する。
【００３２】
周波数変換部１３０は、変復調部（ＰＨＹ）１２０と電力増幅部１４０との間で周波数変換を行う。
電力増幅部１４０は、周波数変換部１３０からの信号を電力増幅して空中線に出力し、また、空中線からの信号を電力増幅して周波数変換部１３０に出力する。
【００３３】
［端末２００：図３］
次に、端末２００の構成について図３を参照しながら説明する。図３は、端末の構成ブロック図である。
端末２００は、図３に示すように、通信処理部２１０と、電文制御部２２０と、状態監視部２３０と、デバイス制御部２４０とから構成されている。
そして、デバイス制御部２４０は、ネットワーク部２４１と、入力部２４２と、出力部２４３とから構成されている。
【００３４】
［端末２００の各部］
通信処理部２１０は、ネットワーク部２４１を介して無線機１００との通信制御の処理を行う。
電文制御部２２０は、状態監視部２３０からの入力信号に従って電文を生成し、通信処理部２１０に出力する。特に、電文制御部２２０は、トラフィック制御開始の設定が実行されると、トラフィック制御開始要求の電文を生成し、通信処理部２１０に出力する。
また、電文制御部２２０は、通信処理部２１０で受信された電文を入力し、解析して状態監視部２３０に出力する。
【００３５】
状態監視部２３０は、電文制御部２２０からの解析結果を出力部２４３に表示出力し、入力部２４２からの指示を指示信号として電文制御部２２０に出力する。
尚、出力部２４３には、後述するトラフィック制御画面が表示される。
【００３６】
［本システムでの処理］
本システムにおいて、「通常モード」での運用中に、トラフィック制御を実行する場合について説明する。ここで、トラフィックとは、通信路や網全体に流れるデータの量をいう。
【００３７】
［トラフィック制御開始の処理］
トラフィック制御を開始する端末２００は、トラフィック制御開始設定を実行する。トラフィック制御開始設定が実行されると、端末２００では、電文（トラフィック制御開始要求）を生成し、無線機１００に対して、トラフィック制御開始要求の電文を送信する。
【００３８】
無線機１００の通信部１１０では、電文を受信した監視制御部１１１が電文解析を行い、解析結果（トラフィック制御開始命令）をネットワーク制御部（ＮＷ）１１２に出力し、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２が、トラフィック制御開始命令に従って無線機１００の状態を「トラフィック制御モード」に遷移させる。
そして、端末２００は、トラフィック制御開始設定後に、データを無線機１００に送信する。
【００３９】
端末２００からデータが送信されると、情報系の経路からネットワーク制御部（ＮＷ）１１２がデータを受信し、受信したデータを基に、データを転送するための通信プリミティブ：ユーザデータ送信要求（ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ）を生成し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３に送信する。受信したデータは、この通信プリミティブに含まれる。
【００４０】
無線機１００は、優先してデータを送信するために、通常のＣＳＭＡ／ＣＡ方式と比較して、データを送信する際の時間パラメータを短縮することによって、データを早く送信するものである。これにより、無線機１００でトラフィック制御が行われる。
【００４１】
［具体的なトラフィック制御］
具体的には、ＡＩＦＳ（Arbitration Inter Frame Space）、ＣＷ（Contention Window）の設定を行う。
ＡＩＦＳは、ＥＤＣＡという方式で用いられる、音声、映像、メールなどのデータ種別に応じて、データを送信するまでの時間の長さを変更できるパラメータである。
ＡＩＦＳ＝ＡＩＦＳＮ×slottime＋ＳＩＦＳと表すことができる。ここで、ＡＩＦＳＮ（Arbitration Inter Frame Space Number）は送信フレーム間隔をスロット数で表したもので、ＳＩＦＳ（Short Inter Frame Space）は最小フレーム間隔である。
また、通常のＣＳＭＡ／ＣＡで利用されるＤＩＦＳは、ＤＩＦＳ＝ＳＩＦＳ＋２×slottimeで表される。
【００４２】
本実施の形態では、トラフィック制御用パラメータとして、ＡＩＦＳＮ＝１を設定し、ＤＩＦＳより待ち時間を短縮する。
また、ＣＷは、バックオフ時間を決定するためのパラメータであり、乱数を生成するための値である。本実施の形態では、ＣＷ＝０とし、バックオフ時間を０とする。
【００４３】
ネットワーク制御部１１２で生成される通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）には、送信するデータとそのデータを送信するためのパラメータを設定する。
ネットワーク制御部１１２は、そのパラメータである、ＡＩＦＳ、ＣＷにトラフィック制御用のパラメータを設定し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３に通信プリミティブ（ユーザデータ送信要）を送信する。
【００４４】
トラフィック制御用のパラメータとしてのＡＩＦＳ（＝１）、及びバックオフ時間（＝０：ＣＷ＝０としたとき）が短縮されているため、他端末より早いタイミングでデータが送信される。
【００４５】
また、トラフィック制御開始後は、トラフィック制御を開始した無線機１００から、一定時間間隔で、トラフィック通知がブロードキャストで送信する。
トラフィック開始通知を受信した他の無線機１００は、通信可能なエリアに、トラフィック制御を実施している端末があることを当該トラフィック開始通知によって認識したため、その後、自端末からのトラフィック制御開始は、実行できない状態となる。
【００４６】
つまり、複数の端末がトラフィック制御を実施することは、不可とする。但し、トラフィック開始通知を受信した無線機１００は、トラフィック制御の開始は実行できないが、通常のＣＳＭＡ／ＣＡによるデータの送信は可能である。
【００４７】
［トラフィック制御終了の処理］
トラフィック制御の終了は、トラフィック制御を開始した端末がトラフィック制御停止設定を行うことにより、無線機１００にトラフィック制御停止通知を送信する。
トラフィック通知を受信したことにより、トラフィック制御モードに遷移していた無線機１００は、トラフィック制御停止通知を受信すると、トラフィック制御モードを終了する。
【００４８】
また、トラフィック通知を受信した無線機１００は、トラフィック通知を送信する無線機から距離が離れ、トラフィック通知を受信することができなくなった場合に、トラフィック制御モードを終了する。
トラフィック通知は、トラフィック制御を開始した無線機１００から定期的に送信されるので、そのトラフィック通知が定期的に受信されなくなった場合に、それまでトラフィック通知を受信していた無線機は距離が離れたと認識できるものである。
【００４９】
以上のように、トラフィック制御モードに移行した場合に、トラフィック制御中の端末２００が送信したデータが送信までの間隔をトラフィック制御用のパラメータによって短縮することにより、データを優先的に送信することが可能となる。
【００５０】
また、トラフィック制御モード中は他の無線機がトラフィック制御モードに移行することを禁止していたが、トラフィック制御が終了すると、トラフィック制御モードへの移行禁止を解除する。
【００５１】
［通信プリミティブ］
無線機１００内のモジュールである、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２と無線通信部（ＭＡＣ）１１３との間の通信には、通信プリミティブという形式を使用する。
通信プリミティブのフォーマットは、プリミティブヘッダとプリミティブボディとから構成され、プリミティブヘッダは、プリミティブ種別、サブ種別、エラーコード、予備、プリミティブ長で構成されている。
プリミティブヘッダのプリミティブ種別、サブ種別で、通信相手とその通信内容を設定する。
【００５２】
［通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）］
ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２から、通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）を送信することで、無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、送信データの送信を実行する。
プリミティブのＭＡＣ＿＊＊という名称は、無線通信部（ＭＡＣ）１１３に対するプリミティブであることを示す。
また、通信プリミティブのｒｅｑｕｅｓｔは、要求を送信する場合のプリミティブ名称である。
通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）において、プリミティブボディにＡＩＦＳＮ、ＣＷ、データが設定される。
【００５３】
［電文フォーマット］
端末（制御器）２００と無線機１００との間の通信には、電文という形式を使用する。
電文フォーマットは、ヘッダ部とデータ部で構成され、ヘッダ部は、アプリケーション種別、コマンドタイプ、電文種別、予備、シーケンス番号、データ長で構成される。
端末２００からのトラフィック制御開始要求の電文を、無線機１００が受信することにより、トラフィック制御が開始される。
【００５４】
［電文：トラフィック制御開始要求］
トラフィック制御開始要求の電文は、データ部において、データＩＤ（識別子）とトラフィック制御ＯＮが設定されている。
［電文：トラフィック制御停止要求］
トラフィック制御停止要求の電文は、データ部において、データＩＤ（識別子）とトラフィック制御ＯＦＦが設定されている。
【００５５】
［トラフィック制御画面：図４］
トラフィック制御は、端末（制御器）２００でトラフィック制御の開始を指示することから開始される。
端末（制御器）２００にて、「トラフィック制御」ボタンを押下し、トラフィック制御画面を表示する。図４は、トラフィック制御画面を示す図である。
トラフィック制御画面にて、状態が「通常モード」である場合に、図４に示すように、「トラフィック制御モード」を選択して設定する。当該設定により、状態には「トラフィック制御中」が表示され、制御実施端末には「端末＃０１」（開始指示を行った端末名）が表示される。
トラフィック制御の設定により、端末２００から無線機１００にトラフィック制御開始要求の電文が送信される。
【００５６】
［無線機１００でのトラフィック制御開始の処理］
トラフィック制御開始要求を受信した無線機１００の監視制御部１１１は、電文を解析し、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２へ解析情報を転送する。
ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、解析情報がトラフィック制御開始命令であることを判断すると、「トラフィック制御モード」に遷移する。
【００５７】
「トラフィック制御モード」の状態にあるときに、端末２００からのデータを受信したネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）を生成し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３へ送信する。このとき、通信プリミティブ内のＡＩＦＳＮ、ＣＷに優先送信を行うためのトラフィック制御用パラメータを格納する。
【００５８】
無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、通信プリミティブを解析し、データを変復調部（ＰＨＹ）１２０に送信する。
データ送信に関する時間の制御は、無線通信部（ＭＡＣ）１１３が行っており、トラフィック制御用パラメータで設定された値によって、送信シーケンスを実行する。
【００５９】
［トラフィック制御終了］
トラフィック制御の終了の手順は、以下のようになる。
端末（制御器）２００にて、「トラフィック制御」ボタンを押下し、トラフィック制御画面を表示する。トラフィック制御画面にて、「通常モード」を選択して設定する。そのとき、端末２００から無線機１００にトラフィック制御停止要求の電文が送信される。
【００６０】
［無線機１００でのトラフィック制御終了の処理］
トラフィック制御停止要求を受信した無線機１００の監視制御部１１１は、電文を解析し、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２へ解析情報を転送する。
ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、トラフィック制御停止電文であることを判断すると、「通常モード」に遷移する。
【００６１】
「通常モード」の状態にあるときに、端末２００からのデータを受信したネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）を生成し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３へ送信する。このとき、通信プリミティブ内には、ＡＩＦＳＮ、ＣＷに通常運用のパラメータを格納する。
【００６２】
無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、通信プリミティブを解析し、データを変復調部（ＰＨＹ）１２０に送信する。無線通信部（ＭＡＣ）１１３による時間制御は、通常の送信シーケンスが実行される。
【００６３】
［トラフィック制御のシーケンス］
次に、トラフィック制御開始のシーケンスとトラフィック制御停止のシーケンスを図５、図６を参照しながら説明する。図５は、トラフィック制御開始のシーケンスを示す図であり、図６は、トラフィック制御停止のシーケンスを示す図である。
【００６４】
［トラフィック制御開始のシーケンス：図５］
図５に示すように、トラフィック制御開始を行う場合は、端末（制御器）２００にて、「トラフィック制御」画面を開き、「トラフィック制御モード」を選択し、設定ボタンを押下する。
設定ボタン押下により、「トラフィック制御開始」電文が端末２００から無線機１００に送信され、当該電文を監視制御部１１１で受信する。
【００６５】
無線機１００の監視制御部１１１で受信した電文を解析し、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２に解析結果を出力する。ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、解析結果が「トラフィック制御開始命令」であれば、「トラフィック制御モード」に遷移する。
そして、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は「トラフィック制御開始通知」を無線通信部（ＭＡＣ）１１３に出力する。
【００６６】
その後、端末２００から送信されたデータは、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２で受信されると、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）を生成し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３へ送信する。このとき、トラフィック制御用パラメータとして、ＡＩＦＳＮ＝１、ＣＷ＝０を格納する。尚、受信したデータも通信プリミティブに含まれる。
そして、無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、データを送信し、待ち時間は、ＡＩＦＳＮ＝１、ＣＷ＝０を適用する。
【００６７】
その後、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、一定間隔で「トラフィック通知」を生成し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３、変復調部（ＰＨＹ）１２０、更にその先に送信される。
「トラフィック通知」の送信間隔は、トラフィック制御中の優先送信に要する時間よりも長い所定時間（例えば５秒）に設定される。
【００６８】
ここで、他の端末では、上記所定時間を越えても「トラフィック通知」を受信しない場合は、受信のリトライを所定回数（例えば３回）し、それでも受信できなかった場合は、「トラフィック制御モード」を終了する。
ここで、「トラフィック通知」の送信待ち時間（ＡＩＦＳＮ、ＣＷ）は、通常のデータと同じにしている。但し、「トラフィック通知」について、ＡＩＦＳＮ、ＣＷを最短に設定して、優先して送信するようにしてもよい。
【００６９】
本実施の形態により、無線機１００と端末（制御器）２００との間で、トラフィック制御を行うことが可能となる。また、トラフィック制御によって、他端末より、短い待ち時間が設定され、優先的にデータを送信することが可能となる。
【００７０】
［トラフィック制御停止のシーケンス：図６］
図６に示すように、トラフィック制御停止を行う場合には、端末（制御器）２００にて、「トラフィック制御」画面を開き、「通常モード」を選択し、設定ボタンを押下する。
設定ボタン押下により、「トラフィック制御停止」電文が端末２００から無線機１００に送信され、当該電文を監視制御部１１１で受信する。
【００７１】
無線機１００の監視制御部１１１で受信した電文を解析し、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２に解析結果を出力する。ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、解析結果が「トラフィック制御停止命令」であれば、「通常モード」に遷移する。
ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、「通常モード」に遷移したことにより、無線通信部（ＭＡＣ）１１３、変復調部（ＰＨＹ）１２０、更にその先に「トラフィック制御停止通知」を送信する。
【００７２】
その後、端末２００から送信されたデータは、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２で受信されると、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、通信プリミティブ：ＭＡＣ＿ＤＡＴＡ．ｒｅｑｕｅｓｔ（ユーザデータ送信要求）を生成し、無線通信部（ＭＡＣ）１１３へ送信する。このとき、通常用パラメータを格納する。受信したデータも通信プリミティブに含まれる。
そして、無線通信部（ＭＡＣ）１１３は、通常用パラメータに従ってデータを送信する。
【００７３】
また、周辺の他の無線機で、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２でトラフィック制御モード中を認識し、トラフィック制御モードへの移行を禁止していた場合に、当該無線機がトラフィック制御停止を受信したとき、またはトラフィック通知を受信しなくなったときに、ネットワーク制御部（ＮＷ）１１２は、トラフィック制御モードへの移行禁止を解除する。
【００７４】
［実施の形態の効果］
本システムによれば、アドホックモードでの無線通信において、端末（制御器）２００からの操作で、無線機１００のトラフィック制御を実行することによって、端末２００からのデータを優先して送信することができると共に、キャリアを必要以上に占有することを防止できる効果がある。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、優先的に送信したいデータがある場合、他の通信に優先して、データ種別に拘わらずデータを送信できる無線機に好適である。
【符号の説明】
【００７６】
１００...無線機、 １１０...通信部、 １１１...監視制御部、 １１２...ネットワーク制御部（ＮＷ）、 １１３...無線通信部（ＭＡＣ）、 １２０...変復調部（ＰＨＹ）、 １３０...周波数変換部、 １４０...電力増幅部、 ２００...端末、 ２１０...通信処理部、 ２２０...電文制御部、 ２３０...状態監視部、 ２４０...デバイス制御部、 ２４１...ネットワーク部、 ２４２...入力部、 ２４３...出力部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャリアセンスを行い、キャリアが空いていることを検出したときに、データの種別に応じた送信待ち時間だけ待って送信する無線機であって、
前記データの種別に応じた送信待ち時間よりも更に短い最短送信待ち時間でデータを優先して送信するトラフィック制御モードに移行する手段と、
前記トラフィック制御モードを停止する手段と、
前記トラフィック制御モードへの移行を周囲の無線機に通知する手段と、
前記トラフィック制御モード中であることを定期的に周囲の無線機に通知する手段と、
前記トラフィック制御モードの停止を周囲の無線機に通知する手段と、
他の無線機から前記トラフィック制御モードに移行する通知を受信したとき、自機が前記トラフィック制御モードに移行することを禁止する手段と、
前記他の無線機から前記トラフィック制御モード中の通知を所定時間受信しないとき、または、前記他の無線機から前記トラフィック制御モードの停止の通知を受信したとき、前記トラフィック制御モードへの移行禁止を解除する手段と、
を有することを特徴とする無線機。
【請求項１】
キャリアセンスを行い、キャリアが空いていることを検出したときに、データの種別に応じた送信待ち時間だけ待って送信する無線機であって、
前記データの種別に応じた送信待ち時間よりも更に短い最短送信待ち時間でデータを優先して送信するトラフィック制御モードに移行する手段と、
前記トラフィック制御モードを停止する手段と、
前記トラフィック制御モードへの移行を周囲の無線機に通知する手段と、
前記トラフィック制御モード中であることを定期的に周囲の無線機に通知する手段と、
前記トラフィック制御モードの停止を周囲の無線機に通知する手段と、
他の無線機から前記トラフィック制御モードに移行する通知を受信したとき、自機が前記トラフィック制御モードに移行することを禁止する手段と、
前記他の無線機から前記トラフィック制御モード中の通知を所定時間受信しないとき、または、前記他の無線機から前記トラフィック制御モードの停止の通知を受信したとき、前記トラフィック制御モードへの移行禁止を解除する手段と、
を有することを特徴とする無線機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−２０５１７８（Ｐ２０１２−２０５１７８Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６９３６９（Ｐ２０１１−６９３６９）
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２８日（２０１１．３．２８）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
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