JP2004128603A - パケット伝送方法及び装置、それを用いた基地局装置、無線ｌａｎ端末装置、無線ｌａｎシステム - Google Patents

パケット伝送方法及び装置、それを用いた基地局装置、無線ｌａｎ端末装置、無線ｌａｎシステム Download PDF

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Abstract

【課題】従来の無線ＬＡＮによるリアルタイム通信では、無線ＬＡＮヘッダが大きくＲＴＰパケットがショートパケットであるため本来の伝送速度を活かすことができない。
【解決手段】受信パケットを優先するＱｏＳパケットとそれ以外の一般パケットに振り分けると共に、振り分けた優先するＱｏＳパケットを蓄積する。また、蓄積したＱｏＳパケットをカプセル化し、カプセルパケットとして送信する。更に、カプセルパケットをＣＯＤＥＣ周期と整合をとって送信する。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、受信パケットを伝送するパケット伝送方法及びパケット伝送装置、それを用いた基地局装置、無線ＬＡＮ端末装置、無線ＬＡＮシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１４は従来例の無線ＬＡＮシステムの構成を示すブロック図である。従来の無線ＬＡＮを介したＶｏＩＰ等のリアルタイム通信について図１４を参照して説明する。図１４において、端末１３０１〜１３０ＮはＣＯＤＥＣとネットワークインタフェースを有し、データ通信とリアルタイム通信のためのパケットを送受信する。ネットワーク１３１０はＩＰ通信が可能なインターネットやＬＡＮ等で構成されており、ＤＡＴＡパケットやＲＴＰ（Ｒｅａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットを伝送する。
【０００３】
パケット１３１１は端末１３０１〜１３０Ｎから送信されたＲＴＰパケットであり、音声や動画等メディアデータを個々の宛先に対してリアルタイムに伝える。基地局１３２０はネットワーク１３１０から送信されてきたパケットを無線ＬＡＮにブリッジする。無線ＬＡＮパケット１３２１〜１３２Ｎは無線ＬＡＮへブリッジされたＲＴＰパケットであり、無線ＬＡＮ端末に音声や動画等のリアルタイム通信データを伝送する。無線ＬＡＮ端末１３３１〜１３３Ｎは受信したＲＴＰパケットをデコードして音声や動画等のメディアデータを再生する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の無線ＬＡＮを介したＶｏＩＰ等のリアルタイム通信においては次のような課題があった。即ち、無線ＬＡＮヘッダが大きくＲＴＰパケットがショートパケットであるため、本来の伝送速度を活かすことができなかった。また、無線ＬＡＮの通信タイミングとＣＯＤＥＣの周期との整合がないため、効率的なパケット伝送ができなかった。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたもので、その目的は、本来の伝送速度を活かすことができ、且つ、効率的にパケットを伝送することが可能なパケット伝送方法及び装置、それを用いた基地局装置、無線ＬＡＮ端末装置、無線ＬＡＮシステムを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のパケット伝送方法は、上記目的を達成するため、受信パケットを優先するパケットとそれ以外のパケットに振り分けるステップと、前記振り分けられた優先するパケットを送信するステップとを含むことを特徴とする。
【０００７】
また、本発明のパケット伝送方法は、受信パケットを優先するパケットとそれ以外のパケットに振り分けるステップと、前記振り分けられた優先するパケットを蓄積するステップと、前記蓄積されたパケットをカプセル化するステップと、前記カプセル化されたカプセルパケットを送信するステップとを含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のパケット伝送装置は、受信パケットを優先するパケットとそれ以外のパケットに振り分ける振分手段と、前記振分手段で振り分けられた優先するパケットを送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のパケット伝送装置は、受信パケットを優先するパケットとそれ以外のパケットに振り分ける振分手段と、前記振分手段で振り分けられた優先するパケットを蓄積する蓄積手段と、前記蓄積手段に蓄積されたパケットをカプセル化するカプセル化手段と、前記カプセル化手段でカプセル化されたカプセルパケットを送信する送信手段とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の基地局装置は、上記パケット伝送装置を有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の無線ＬＡＮ端末装置は、上記パケット伝送装置を有することを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の無線ＬＡＮシステムは、上記基地局装置と、上記無線ＬＡＮ端末装置とを有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明の無線ＬＡＮシステムは、上記基地局装置と、上記無線ＬＡＮ端末装置と、前記基地局装置から前記無線ＬＡＮ端末装置にパケット送信が他の端末と重ならないようにパケット送信を遅延させる遅延要求情報を送信することによって、前記無線ＬＡＮ端末装置から前記基地局装置へのパケット送信が衝突しないように調停する調停手段とを有することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の無線ＬＡＮシステムは、上記基地局装置と、上記無線ＬＡＮ端末装置とを有し、且つ、前記無線ＬＡＮ端末装置はＰＣＦ方式に対応しており、前記基地局装置はＮＡＶ時間を設定し、前記無線ＬＡＮ端末装置に前記カプセルパケットを送信する契機を与えることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の無線ＬＡＮシステムは、上記基地局装置と、上記無線ＬＡＮ端末装置と、前記基地局装置を介するリアルタイムセッションの数に応じて前記カプセルパケットを送信する周期を調整する手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の無線ＬＡＮシステムは、上記基地局装置と、上記無線ＬＡＮ端末装置と、前記基地局装置毎の無線ＬＡＮ端末装置の数に応じたＣＯＤＥＣ最小周期を収集し、得られた最小周期のうち最も長いＣＯＤＥＣ周期を前記カプセルパケットの送信周期として調整する手段とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、本発明の無線ＬＡＮシステムは、上記パケット伝送装置を有するＩＰ交換装置と、上記無線ＬＡＮ端末装置と、基地局毎に接続されている端末のＩＰアドレス及び当該端末が前記無線ＬＡＮ端末装置に該当するか否かを示す情報が登録されたテーブルと、前記テーブルに登録された情報に基づいて受信パケットの送信先が前記無線ＬＡＮ端末装置に該当する時は前記ＩＰ交換装置で優先するパケットをカプセル化して前記基地局に送信し、該当しない時には受信パケットをそのまま前記基地局に送信するように制御する手段とを有することを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の無線ＬＡＮシステムは、上記基地局装置と、上記無線ＬＡＮ端末装置と、前記優先するカプセル以外の一般パケットを蓄積するための一般キューの使用効率を所定の演算式を用いて演算する手段と、前記演算式の係数を一般キューの蓄積状態に応じて変化させることによって前記演算手段で演算される使用効率の値を制御する手段とを有することを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。まず、本発明の概要は、無線ＬＡＮ基地局、無線ＬＡＮ端末、及びリアルタイム通信を行うため、音声や動画等のアナログ信号をデジタル変換して圧縮・伸張するソフトウェア又はハードウェアのＣＯＤＥＣモジュール等において、無線ＬＡＮ上のパケット数を圧縮し、パケットの伝送周期とＣＯＤＥＣの周期時間の整合をとり、通常のＬＡＮパケット（以下、一般パケットという）の通信を保持しながら、ＲＴＰ（Ｒｅａｌ　Ｔｉｍｅ　Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）パケットの伝送効率を向上すると共に、リアルタイム通信のＱｏＳ（Ｑｕａｌｉｔｙ　ｏｆ　Ｓｅｒｖｉｃｅ）を確保し、許容通信数を増大させるものである。
【００２０】
（第１の実施形態）
図１は本発明の第１の実施形態を示すブロック図である。図１において、端末１０１〜１０ＮはＣＯＤＥＣとネットワークインタフェースを有し、データ通信とリアルタイム通信のためのパケットを送受信する。ネットワーク１１０はＩＰ通信が可能なインターネットやＬＡＮ等で構成されており、ＲＴＰパケットと一般パケットを伝送する。
【００２１】
パケット１１１は端末１０１〜１０Ｎから送信されてきたＲＴＰパケットであり、音声や動画等メディアデータを個々の宛先に対してリアルタイムに伝える。基地局１２０はネットワーク１１０から送信されてきたＲＴＰパケットを蓄積して優先的に処理するＱｏＳキューと、ＲＴＰ生成に使用されるＣＯＤＥＣの周期Ｃに対して式（１）で得られる周期Ｔを刻むインターバルタイマーを有する。式（１）の周期ｄは端末が受信に支障を来たさないための最小間隔である。
【００２２】
ｄ≦Ｔ≦Ｃ　　…（１）
基地局１２０は周期Ｔのインターバルで蓄積したＲＴＰパケットをカプセルパケット１２１で示すようにカプセル化し、そのパケット（以下、カプセルパケットという）を無線チャネルに周期Ｔのタイミングで送出する。特に、音声のＲＴＰパケットのように小さなパケットが周期的に１つずつ送られてくる場合には、各セッションのＲＴＰパケットを合成し、ブロードキャスト又はマルチキャストのカプセルパケット（以下、同報カプセルパケットという）によりＡＣＫ返信を必要としない方式で伝送する。
【００２３】
無線ＬＡＮ端末１３１〜１３Ｎは同報カプセルパケットから自分宛のＬＡＮパケットを抽出する仕組みを有しており、抽出したＲＴＰパケットをデコードして音声や動画等のメディアデータを再生する。このように本実施形態では、無線ＬＡＮ上で伝送されるパケットの数を圧縮しながら、ＣＯＤＥＣの周期と整合のとれたタイミングでＲＴＰパケットを伝送する。
【００２４】
一般に、無線ＬＡＮではヘッダ部分の帯域消費が大きく、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂではヘッダ部分が１Ｍｂｐｓで変調され、１１Ｍｂｐｓに換算すると２５６バイト以上に相当する。これに対し、ＲＴＰパケットは比較的小さなパケットとなり、例えば、Ｇ．７２９で１０ｍｓの音声をコード化すると、ペイロードは１０ｂｙｔｅに過ぎないため、無線ＬＡＮパケットの２０分の１となる。
【００２５】
更に、ＲＴＰセッションにはＵＤＰプロトコルが適用されるが、無線ＬＡＮ上のユニキャストにはＡＣＫ返信が発生するので、そのヘッダもまた帯域を圧迫することになる。従って、無線ＬＡＮを介して多数のＲＴＰセッションが張られていると、ショートパケットの送受信が頻繁に発生し、そのヘッダ部が著しく帯域を消費するために音声や動画の品質を悪化させる。
【００２６】
本実施形態では、この点を改善し、無線ＬＡＮ上のパケット数を圧縮し、パケット伝送周期をＣＯＤＥＣ周期と整合をとって伝送効率を向上することにより、オフィスやホットスポット等多数の端末が利用する無線ＬＡＮ環境においても、リアルタイム通信における音声や動画等の通信品質及び同時通信数を向上することができる。
【００２７】
図２は図１の基地局１２０と無線ＬＡＮ端末１３１〜１３Ｎを詳細に示すブロック図である。図２において、基地局１２０のパケット受信部２０１はネットワーク１１０からパケットを受信する。パケット振分部２０２はパケットのヘッダを参照し、優先するパケット（以下、ＱｏＳパケットという）とそれ以外の一般パケットに振り分ける。
【００２８】
パケット振分部２０２のパケット振り分け方法に関しては詳しく後述する。２０４は一般パケットのＦＩＦＯキューバッファ（以下、一般キューという）であり、優先しないパケットを一時蓄積する。２０５はＱｏＳパケットのＦＩＦＯキューバッファ（以下、ＱｏＳキューという）であり、優先するパケットを一時蓄積する。
【００２９】
パケット合成部２０６はＱｏＳキューのパケットを優先的にカプセル化することができる。インターバルタイマー２０７はカプセルパケットを生成するタイミングをとるための周期Ｔ（式（１）参照）を刻む。無線パケット送信部２０８は通常のパケットやカプセルパケットを無線区間に送信する。
【００３０】
無線ＬＡＮ端末の無線パケット受信部２１１は無線パケットを受信する。パケット復元部２１２はカプセルパケットを受信した時、その中から自分宛のパケットを抽出して復元する。アプリケーション２２０は通常のデータ伝送の他にＣＯＤＥＣを使ってリアルタイム通信を行う。
【００３１】
パケット振分部２２２はアプリケーション２２０から送信を要求されたパケットを参照し、ＱｏＳパケットと一般パケットに振り分ける。パケット振分部２２２は基地局１２０側のパケット振分部２０２と同様にＱｏＳパケットと一般パケットの振り分けを行う。
【００３２】
２２３はＱｏＳキューであり、ＱｏＳパケットを一時蓄積する。２２４は一般キューであり、一般パケットを一時蓄積する。インターバルタイマー２２５は周期Ｔ（式（１）参照）を刻む。パケット合成部２２６はＱｏＳキューのパケットを優先的にカプセル化することができる。無線パケット送信部２２７は通常のパケットやカプセルパケットを無線区間に送信する。
【００３３】
基地局１２０における無線パケット受信部２３０は無線ＬＡＮパケットを受信する。パケット復元部２３１はカプセルパケットを受信した時、その中のパケットを全て抽出し復元する。パケット送信部２３２はネットワーク１１０にパケットを送信する。
【００３４】
ここで、基地局１２０におけるＱｏＳキュー２０５はＭＡＣアドレス毎、ＩＰアドレス毎、又はＩＰポート毎に分割され、必要な場合は更にＲＴＰパケットの種別毎に分割され、原則的に一般キューよりも優先してパケットが読み出される。パケット合成部２０６は音声のＲＴＰパケットのように周期的に１つずつ到来するショートパケットを処理する場合には、各宛先のＲＴＰパケットをカプセル化してブロードキャスト又はマルチキャストの同報カプセルパケットを合成し、無線パケット送信部２０８を制御して、無線ビーコンの間隔を周期Ｔに同期させてもよい。
【００３５】
或いは、動画のＲＴＰパケットのように一つの宛先に対して周期的に多数到来するショートパケットを処理する場合は、その宛先のＲＴＰパケットのみをカプセル化してユニキャストのカプセルパケットを合成してもよい。また、カプセル化の効果の薄いロングパケットに対しては、カプセル化せずにそのまま透過してもよい。これは、一般キューについても同様であり、パケット合成部２０６はケースに応じてカプセルパケットと通常のパケットの両方をパケット送信部２０８に引き渡す。一方、無線ＬＡＮ端末におけるパケット合成部２２６は無線パケットの宛先が基地局１２０のみであるため、カプセルパケットは常にユニキャストとなる。
【００３６】
なお、本実施形態では、一般キュー２０４は１本にまとめているが、宛先ＭＡＣアドレス毎に分割してもよい。また、基地局１２０と無線ＬＡＮ端末におけるインターバルタイマー２０７、２２５としては、無線ビーコンのタイミングを利用してもよい。
【００３７】
次に、図２の基地局と無線ＬＡＮ端末間におけるパケット伝送動作について説明する。まず、基地局１２０においてパケットがパケット受信部２０１からパケット振分部２０２に与えられると、パケット振分部２０２は後述する方法でパケットの振り分けを行い、一般パケットであれば一般キュー２０４にそのパケットを供給し、既存のＱｏＳセッションのＱｏＳパケットであればＱｏＳキュー２０５にそのパケットを供給し、新たなＱｏＳセッションのＱｏＳパケットと判断すればＱｏＳキュー２０５内に新たなキューバッファを生成してそこにそのパケットを供給する。
【００３８】
インターバルタイマー２０７は周期Ｔを計時しており、インターバルタイマー２０７からパケット合成部２０６に契機が与えられると、パケット合成部２０６は一般キュー２０４及びＱｏＳキュー２０５からＱｏＳパケット優先でパケットを取り出してカプセル化を行い、無線パケット送信部２０８に供給する。なお、パケット合成部２０６は、例えば、ＱｏＳパケットであっても長いパケットの場合はカプセル化の効果がないのでカプセル化しなくても良い。
【００３９】
一方、無線ＬＡＮ端末において無線パケット送信部２０８からのパケットが無線ＬＡＮ受信部２１１で受信され、受信されたパケットが無線パケット受信部２１１からパケット復元部２１２に与えられると、パケット復元部２１２はそれがカプセルパケットか否かを判断する。この時、通常のパケットであればそのパケットをアプリケーション２２０に供給し、カプセルパケットであれば同報か否かを判断を行い、ユニキャストならば全ての同梱パケットを復元してアプリケーション２２０に供給する。また、同報であれば同梱されているパケットの宛先を判断し、自分宛のパケットがあればそのパケットを復元してアプリケーション２２０に供給する。
【００４０】
次に、アプリケーション２２０からパケットがパケット振分部２２２に与えられると、パケット振分部２２２は同様にパケットの判別を行い、一般パケットであれば一般キュー２２４にそのパケットを供給し、ＱｏＳパケットであればＱｏＳキュー２２３にそのパケットを供給する。
【００４１】
インターバルタイマー２２５は周期Ｔを計時しており、インターバルタイマー２２５からパケット合成部２２６に契機が与えられると、パケット合成部２２６は一般キュー２２４及びＱｏＳキュー２２３からＱｏＳパケット優先でパケットを取り出してカプセル化を行い、無線パケット送信部２２７に供給する。この時も、パケット合成部２２６は長いパケットの場合はカプセル化の効果がないのでカプセル化しなくても良い。
【００４２】
基地局１２０において無線パケット送信部２２７から受信したパケットが無線パケット受信部２３０からパケット復元部２３１に与えられると、パケット復元部２３１はそれがカプセルパケットか否かを判断し、通常のパケットであればそのパケットをパケット送信部２３２に供給し、カプセルパケットであれば全ての同梱パケットを復元してパケット送信部２３２に供給する。
【００４３】
次に、基地局と無線ＬＡＮ端末におけるパケット振分部のパケット振り分け方法について説明する。図３はパケット振分部によるパケット振り分け処理の一例を示すフローチャートである。なお、本実施形態では後述するようにパケット振分部内にＱｏＳキャッシュテーブルとＱｏＳ設定テーブルを有しており、パケット振分部はこの２つのテーブルを用いて受信パケットをＱｏＳパケットと一般パケットに振り分ける処理を行う。
【００４４】
図３において、まず、パケット振分部はパケットを受信すると、ＱｏＳキャッシュテーブルを参照し、受信パケットが登録されているかどうかを判断する（Ｓ３０１）。即ち、ＱｏＳキャッシュテーブルにはパケットのＩＰアドレスとＩＰポートが登録されており、パケット振分部は受信パケットのヘッダのＩＰアドレスとＩＰポートが登録されている場合には、受信パケットが登録されていると判断する。なお、ＱｏＳキャッシュテーブルは初期状態では空の状態であり、この時は登録されていないと判断する。
【００４５】
次いで、パケット振分部はＱｏＳ設定テーブルを用いて設定処理を行う（Ｓ３０２）。図４はＳ３０１の処理を詳細に示すフローチャートである。なお、ＱｏＳ設定テーブルにはパケットのＴＣＰ／ＵＤＰパターン、ＩＰポート、ＭＡＣアドレス、音声や動画パターン等が登録されている。パケット振分部は、まず、受信パケットのヘッダ（レイヤ４のヘッダ）を参照し、ＱｏＳ設定テーブルに登録されているＴＣＰ／ＵＤＰパターンと照合することで受信パケットがＴＣＰかＵＤＰかを判定する（Ｓ４０１）。
【００４６】
ここで、Ｓ４０１で受信パケットがＴＣＰである時には、図３のＳ３０６に進んで、受信パケットは一般パケットであると判定して処理を終了する。一方、Ｓ４０１で受信パケットがＵＤＰである時には、受信パケットのＵＤＰヘッダを参照し、このヘッダにおけるＩＰポートがＱｏＳ設定テーブルに登録されているＩＰポートと一致するかどうかを判定する（Ｓ４０２）。
【００４７】
この時、ＩＰポートが一致しなかった時は受信パケットのヘッダ（レイヤ２のヘッダ）を参照し、そのＭＡＣアドレスがＱｏＳ設定テーブルに登録されているかどうかを判定する（Ｓ４０３）。ＭＡＣアドレスが登録されていない場合には、図３のＳ３０６で一般パケットと判断して処理を終了する。また、ＭＡＣアドレスが登録されている場合には、Ｓ４０４に進んでパターンマッチング処理を行うのであるが、Ｓ４０４は後述する実施形態で優先するパケットを更に動画と音声パケットに振り分ける場合に行う処理である（図４のＳ４０４は図３のＳ３０３に対応する）。
【００４８】
従って、本実施形態では、Ｓ４０２でＹＥＳ、Ｓ４０３でＹＥＳである場合には、図３のＳ３０４に進んで、受信パケットのＩＰアドレスとＩＰポートをＱｏＳキャッシュテーブルに登録する。その後、受信パケットを優先するパケットとして振り分ける（Ｓ３０５）。以下、パケット振分部はパケットを受信する毎に図３、図４の処理を行い、受信パケットを優先するパケットと一般パケットに振り分ける。
【００４９】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態ではパケット送信に加負荷が加わった場合でもリアルタイム通信に支障がないように工夫している。なお、システム構成や基地局、無線ＬＡＮ端末の構成は第１の実施形態の図１、図２と同様である。
【００５０】
本実施形態では、図５に示すようにパケット振分部が一般キューに関してＭＡＣアドレス毎にキューを設定する。これにより、一般キューはＭＡＣアドレス毎にキューイングされるので、他端末へのパケット送信が混雑していてもパケット送信に支障を来すことがない。
【００５１】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。第３の実施形態のシステム構成や基地局、無線ＬＡＮ端末の基本的構成は第１の実施形態の図１、図２と同様であるが、第３の実施形態では無線ＬＡＮ端末から基地局へのパケット伝送について更に工夫している。図６はそのタイミングチャートを示す。
【００５２】
図６において、３００は基地局のインターバルタイマーであり、基地局から無線ＬＡＮ端末にカプセルパケットを送信する周期Ｔを刻んでいる。３０１〜３０Ｎは無線ＬＡＮ端末のインターバルタイマーであり、無線ＬＡＮ端末から基地局にカプセルパケットを送信する契機を刻んでいる。
【００５３】
３１０は基地局から無線ＬＡＮ端末への同報カプセルパケットであり、各端末への送信パケットと各端末への遅延要求情報を同梱している。３１１〜３１Ｎは遅延要求情報を受信した後の送信遅延時間である。３２１〜３２Ｎは同報カプセルパケット３１０を受信した後の端末から基地局への送信パケットである。
【００５４】
３３０は基地局から無線ＬＡＮ端末への同報カプセルパケットであり、各端末への送信パケットは同梱しているが、遅延要求情報は含まない。３３１〜３３Ｎは同報カプセルパケット３３０を受信した後の無線ＬＡＮ端末から基地局への送信パケットである。１つの基地局の下で多数の端末がリアルタイム通信を行っている場合、基地局から端末へのパケット伝送は同報カプセルパケットを利用してパケット数を圧縮することで伝送効率を上げることができる。
【００５５】
しかしながら、無線ＬＡＮ端末から基地局へのパケット伝送は、一般に利用されている分散協調型のＤＣＦ（Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｄ　Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）の場合、パケット衝突が頻発して伝送のロスを生じやすい。
【００５６】
本実施形態では、基地局は新たな無線ＬＡＮ端末とのセッションが始まったことを認識すると、その端末から１パケットを受信するのに必要な時間の整数倍で他の端末と重ならない遅延時間を割り付け、遅延要求情報として同報カプセルパケットに乗せて通知する。
【００５７】
これを受信した端末は受信した時点で一旦自分のインターバルタイマーを遅延要求情報で指示された時間にセットし、タイムアウト後に本来の周期Ｔに戻す。図６ではインターバルタイマー３０１〜３０Ｎが遅延要求を受け、各々３１１〜３１Ｎの遅延時間を刻み、当該タイムアウトによって３２１〜３２Ｎのパケット送信を行った後周期Ｔに復旧し、次のタイムアウトで３３１〜３３Ｎのパケット送信を行う。基地局から端末への同報カプセルパケット３３０には遅延要求情報が含まれていないため、端末のインターバルタイマー３０１〜３０Ｎは周期Ｔを刻み続けている。
【００５８】
このように本実施形態では、各無線ＬＡＮ端末のパケット送信が衝突しないよう調停しているので、パケットの衝突を抑制でき、無線ＬＡＮの伝送効率を向上できるという効果が得られる。
【００５９】
（第４の実施形態）
次に、本発明の第４の実施形態について説明する。第４の実施形態ではＰＣＦ（Ｐｏｉｎｔ　Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ　Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）方式の場合について工夫している。図７はその模式図である。なお、システム構成や基地局、無線ＬＡＮ端末の構成は基本的に図１、図２と同様である。
【００６０】
図７において、４００は基地局であり、無線ＬＡＮのチャネル制御を行う。基地局４００は第１の実施形態の基地局と同様に受信パケットをＱｏＳパケットと一般パケットに振り分けると共に、ＱｏＳパケットをカプセル化し、カプセルパケットをＣＯＤＥＣ周期と整合をとって送信する機能を有する。４０１は無線ビーコンであり、無線チャネルを周期的に刻む。４０２は無線ビーコンの周期間隔である。４０３は無線ビーコン４０１によって端末に通知されるＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ　ｌｌｏｃａｔｉｏｎＶｅｃｔｏｒ）であり、端末のパケット送信を禁止するビーコンからの予約時間である。また、４０４はＰＣＦ方式でパケット伝送を行う時間である。
【００６１】
４０５はＣＦ＿ＥＮＤ信号であり、ＰＣＦ期間が終了したことを端末に通知する。４０６はＰＣＦ方式でパケット伝送を行う時間である。４１０は無線ＬＡＮのセルであり、基地局４００との通信が可能なエリアである。４１１はＰＣＦ方式に準拠した無線ＬＡＮ端末群であり、基地局４００を介してリアルタイム通信を行う。
【００６２】
更に、４１２はＤＣＦ方式に準拠した無線ＬＡＮ端末群である。基地局４００はビーコン間隔４０２を周期Ｔに調整し、同報カプセルパケットがある場合は、それに同期して送出する。続いて、ＰＣＦ端末群４１１に対し、カプセルパケット、通常のパケット、又はＡＣＫ要求のユニキャストパケットを端末毎に順次送信する。
【００６３】
ＰＣＦ方式に準拠した無線ＬＡＮ端末群４１１及びＤＣＦ方式に準拠した無線ＬＡＮ端末群４１２は、それぞれ第１の実施形態の無線ＬＡＮ端末と同様に受信パケットをＱｏＳパケットと一般パケットに振り分けると共に、ＱｏＳパケットをカプセル化し、カプセルパケットをＣＯＤＥＣ周期と整合をとって送信する機能を有する。
【００６４】
ＰＣＦ端末群４１１の端末は基地局４００からユニキャストパケットを受信すると、ＡＣＫパケットを返信する。送信したいカプセル又は通常のパケットがある場合には、当該ＡＣＫにてそのパケットを送信する。
【００６５】
このように本実施形態では、基地局にてＮＡＶ時間を設定しＰＣＦ端末の送信契機を割り付けているので、端末側にパケットをカプセル化する契機を与えるインターバルタイマーを持たせる必要がなく、端末側の処理を軽減できる。更に、同報カプセルパケットで予め端末へのパケット送信を行っておくことができるので、基地局からパケットを受信してＡＣＫ返信するまでの負荷を軽減できる。なお、本構成においてＰＣＦ期間はＨＣＦ期間で構成してもよい。
【００６６】
（第５の実施形態）
次に、本発明の第５の実施形態について説明する。第５の実施形態ではＱｏＳパケットが増大した場合でも一般パケットの伝送を確保できるように工夫している。図８はそのパケット伝送シーケンスの模式図を示す。なお、第５の実施形態のシステム構成や基地局、無線ＬＡＮ端末の構成は第１の実施形態の図１、図２と同様である。
【００６７】
図８において、５００は基地局から無線ＬＡＮ端末へのＱｏＳパケット優先の同報カプセルパケットである。５０１は５００の同報カプセルパケットのペイロードの内、ＱｏＳパケットからなる部分、５０２は５００の同報カプセルパケットのペイロードの内、一般パケットからなる部分である。
【００６８】
５１０は無線ＬＡＮ端末から基地局へのＱｏＳパケット優先のカプセルパケットである。５１１は５１０のカプセルパケットのペイロードの内、ＱｏＳパケットからなる部分、５１２は５１０のカプセルパケットのペイロードの内、一般パケットからなる部分である。５２０は基地局から端末への一般パケット専用の同報カプセルパケットである。５２１は５２０のカプセルパケットのペイロードであり、ＤＡＴＡパケット等の一般パケットのみからなる。
【００６９】
５３０は無線ＬＡＮ端末から基地局への一般パケット専用のカプセルパケットである。５３１は５３０のカプセルパケットのペイロードであり、ＤＡＴＡパケット等の一般パケットのみからなる。
【００７０】
ここで、基地局はＱｏＳキューを優先してカプセルパケットを生成する。そのため、ＱｏＳが適用されたＲＴＰセッション数が増大すると、同報カプセルパケット５００において５０１のＱｏＳパケットの部分が増加し、遂には５０２の一般パケットの部分を作れなくなる。５００のような同報カプセルパケットが連続して送信されるようになると、ＲＴＰセッションは維持されるが、一般のデータ送信が停止してしまう。端末側が合成する５１０のようなカプセルパケットについても同様である。
【００７１】
本実施形態では、基地局と無線ＬＡＮ端末間において図５に示すようにそれぞれ一般パケット専用のカプセルパケットを、ＱｏＳパケット優先のカプセルパケットの間に割り込ませて送信する。なお、このようなパケットの送信は、例えば、図２の基地局と無線ＬＡＮ端末における無線パケット送信部２０８、２２７で行う。このように本実施形態では、一般パケットの最小限の伝送を確保することができるので、無線ＬＡＮの通常の利用を損ねることなくリアルタイム通信を最適化することができる。
【００７２】
（第６の実施形態）
次に、本発明の第６の実施形態について説明する。第６の実施形態ではＱｏＳが適用されるＲＴＰパケットのタイプに対応できるように工夫している。その構成図を図９に示す。なお、第６の実施形態のシステム構成や基地局、無線ＬＡＮ端末の構成は第１の実施形態と同様であるが、本実施形態ではＱｏＳパケットを更に動画と音声のＲＴＰパケットに識別し、それに応じて処理する点が第１の実施形態と異なっている。
【００７３】
図９において、６００は音声パケットの生成周期を示している。一般に、音声ＣＯＤＥＣは一定周期Ｕ毎にＲＴＰパケットを１パケットずつ生成する。６０１は動画パケットの生成周期を示している。一般的に動画ＣＯＤＥＣは一定周期Ｕ’毎に複数のＲＴＰパケットを生成する。
【００７４】
６１０は無線ＬＡＮ基地局であり、音声動画通信への工夫がなされている。６１１はネットワークからのパケット受信部である。６１２はパケット振分部であり、一般パケットとＱｏＳパケットを識別し、ＱｏＳパケットを更に動画と音声のＲＴＰパケットに識別する。パケット振分部６１２におけるパケット振り分け方法については後述する。
【００７５】
６１４は一般キューであり、優先しない一般パケットを宛先のＭＡＣアドレス又はＩＰアドレスポート毎に一時蓄積する。６１５は動画キューであり、ＱｏＳが適用された動画パケットを宛先のＭＡＣアドレス又はＩＰアドレスポート毎に一時蓄積する。６１６は音声キューであり、ＱｏＳが適用された音声パケットを宛先のＭＡＣアドレス又はＩＰアドレスポート毎に一時蓄積する。
【００７６】
６１７はパケット合成部であり、一時蓄積されたパケットを後述の方法で透過又は合成する。６１８はインターバルタイマーであり、音声パケット周期Ｕと動画パケット周期Ｕ’の最大公約数に相当する周期Ｔを分周し、パケット合成部６１７にパケット合成の契機を与える。６１９は無線パケット送信部であり、パケット合成部６１７が透過又は合成したパケットを周期Ｔに沿って無線ＬＡＮに送出する。
【００７７】
また、６２０は無線ＬＡＮ端末であり、音声動画通信への工夫がなされている。６２１はアプリケーションであり、音声と動画のＣＯＤＥＣを有し、テレビ電話等のリアルタイム通信を行う。６２２はパケット振分部であり、一般パケットとＱｏＳパケットを識別し、ＱｏＳパケットを更に動画と音声のＲＴＰパケットに識別する。パケット振分部６２２は基地局側のパケット振分部６１２と同様にパケットの振り分けを行う。
【００７８】
６２４は一般キューであり、優先しない一般パケットを宛先のＩＰアドレスポート毎に一時蓄積する。６２５は動画キューであり、ＱｏＳが適用された動画パケットを宛先のＩＰアドレスポート毎に一時蓄積する。
【００７９】
６２６は音声キューであり、ＱｏＳが適用された音声パケットを宛先のＩＰアドレスポート毎に一時蓄積する。６２７はパケット合成部であり、一時蓄積されたパケットを後述の方法で透過又は合成する。６２８はインターバルタイマーであり、音声パケット周期Ｕと動画パケット周期Ｕ’の最大公約数に相当する周期Ｔを分周し、パケット合成部６２７にパケット合成の契機を与える。
【００８０】
６２９は無線パケット送信部であり、パケット合成部６２７が透過又は合成したパケットを周期Ｔに沿って無線ＬＡＮに送出する。ここで、音声パケットの生成周期６００と動画パケットの生成周期６０１から分かるように、ＲＴＰパケットであっても音声と動画では周期の見方が異なる。６１２や６２２のパケット振分部に到来するＲＴＰパケットのうち、音声の場合は一定間隔で到来するが、動画の場合は一連のＲＴＰパケットが間欠的に到来する。
【００８１】
また、一般に動画パケットの周期Ｕ’は音声パケットの周期Ｕより長い。本実施形態では、ＱｏＳキューを音声と動画に分け、異なる方法で処理している。先ず、基地局６１０において音声パケットがパケット振分部６１２に到着すると、パケット振分部６１２はその音声パケットを音声キュー６１６内の宛先毎のキューバッファに一時蓄積する。次に、インターバルタイマー６１８により音声キュー送出の契機が与えられると、パケット合成部６１７は全宛先の音声キューを１つの同報カプセルパケットに合成して送出する。
【００８２】
次に、動画パケットがパケット振分部６１２に到着すると、パケット振分部６１２はその動画パケットを動画キュー６１５内の宛先毎のキューバッファに一時蓄積する。パケット振分部６１２は動画キュー６１５内のキューバッファ毎に最後に動画パケットを蓄積してから経過した時間を計測しており、一定値以上の時間が経過した場合には、目印となるダミーキューをそのキューバッファに投入する。このダミーキューはキューバッファから動画パケットを読み出す時に動画パケットの最後を認識するのに用いている。
【００８３】
インターバルタイマー６１８により動画キュー送出の契機が与えられると、パケット合成部６１７は動画キュー６１５から宛先毎に動画パケットを読み出して行く。この時、ダミーキューが蓄積されていない宛先のキューバッファは読み飛ばす。一つの宛先に対して動画パケットを読み出している時、ダミーパケットを発見すると、パケット合成部６１７はその宛先に対する動画パケットの読み出しをそこまでとし、そのダミーキューを廃棄し、読み出した動画パケットをカプセルパケットに合成する。
【００８４】
但し、一つのカプセルパケットのペイロードに収容しきれない時は複数のカプセルパケットに分割する。また、カプセルパケットのペイロードに余裕のある時には、一般キュー６１４内の同じ宛先に対する一般パケットの内、同梱可能なものを読み出して追加してもよい。無線ＬＡＮ端末６２０においても基地局６１０と同様な処理の流れとなる。
【００８５】
ここで、パケット振分部におけるパケット振り分け方法は第１の実施形態の図３、図４と同様である。但し、第１の実施形態では動画パケットと音声パケットの振り分けは行っていないが、本実施形態では図３の処理において、Ｓ３０１、Ｓ３０２の処理の後、Ｓ３０３（図４のＳ４０４）でＲＴＰパケットのパターンマッチング処理を行い、優先するＱｏＳパケットを更に動画と音声パケットに振り分けている。
【００８６】
具体的には、パケット振分部は図３のＳ３０３（図４のＳ４０４）で受信パケットのヘッダ（レイヤ５以上のパターン）を参照し、ＱｏＳ設定テーブルに登録されているＲＴＰパケットのパターンと照合することで、優先するパケットを更に動画パケットと音声パケットに振り分ける。その他の処理は第１の実施形態と同様である。
【００８７】
このように本実施形態では、無線ＬＡＮの伝送能力を向上できると共に、音声と動画各々のタイプ応じて対処しているので、無線ＬＡＮを利用したテレビ電話やテレビ会議等のリアルタイム通信における同時通信能力を向上することができ、通信品質を最適化することができる。
【００８８】
（第７の実施形態）
次に、本発明の第７の実施形態について説明する。第７の実施形態では基地局が関与するＲＴＰセッション数に応じてＣＯＤＥＣの周期を調節している。その構成図を図１０に示す。なお、システム構成や基地局、無線ＬＡＮ端末の構成は基本的に第１の実施形態の図１、図２と同様である。
【００８９】
図１０において、９０１〜９０Ｎはネットワーク側の端末であり、インターネットやＬＡＮ等から基地局９２０を介して無線ＬＡＮ側の端末９３１〜９３Ｎとリアルタイム通信を行う。端末９０１には主な構造要素を示しているが、この部分は他の端末９０２〜９０Ｎ及び無線ＬＡＮ端末９３１〜９３Ｎと共通である。なお、端末９０１〜９０Ｎは図１の端末１０１〜１０Ｎ、基地局９２０は図１の基地局１２０、無線ＬＡＮ端末９３１〜９３Ｎは図１の無線ＬＡＮ端末１３１〜１３Ｎにそれぞれ相当する。ネットワーク１３０は不図示である。また、図１０における無線ＬＡＮ端末９３１〜９３Ｎは第１の実施形態の無線ＬＡＮ端末と同等の機能を有する。
【００９０】
また、９１０はＣＯＤＥＣであり、アナログ信号をデジタイズして周期的なデジタル信号を生成・圧縮するＡＤ変換機能と、デジタル信号を伸張・復元してアナログ信号を取り出すＤＡ変換機能を有する。ＲＴＰパケット送受信部９１１はＣＯＤＥＣで生成した信号をペイロードを元にＲＴＰパケットを作成・送信する機能と、受信・解読した信号をＣＯＤＥＣに伝える機能を有する。ＣＯＤＥＣ周期指定受信部９１２は基地局９２０から受信したＣＯＤＥＣ周期指定を受信してＣＯＤＥＣに周期変更をかける。基地局９２０内の９２１と９２２はその主な構成要素である。もちろん、基地局９２０は図１の基地局１２０と同等の機能を有する。
【００９１】
９２１はＱｏＳキューであり、ＲＴＰセッションに応じて設けられ、ＲＴＰパケットを一時蓄積する。９２２はＱｏＳセッション数監視部であり、ＲＴＰセッションの数を監視し、一定値以上になった時にＣＯＤＥＣの周期を伸ばし、一定値以下になった時に短くするための信号を生成し、各ＲＴＰのセッションを終端している全てのアプリケーションのＣＯＤＥＣ周期指定受信部９１２に通知する。この通知には、ＳＮＭＰやＲＴＣＰを利用しても良い。９３１〜９３Ｎは無線ＬＡＮ端末である。
【００９２】
本実施形態では、ＱｏＳセッション数監視部９２２でＲＴＰセッションの数を監視し、ＣＯＤＥＣ周期指定受信部９１２では基地局から受信したＣＯＤＥＣ周期指定を受信してＣＯＤＥＣに周期変更をかけている。そのため、基地局を介するリアルタイム通信のセッション数が多い場合には、ＣＯＤＥＣの周期を伸ばすことでＲＴＰパケットの発生頻度を抑制でき、有線ＬＡＮと無線ＬＡＮのスループットの差から基地局のブリッジ部でパケットが輻輳し音声や動画の品質が低下する問題を軽減することができる。
【００９３】
（第８の実施形態）
次に、本発明の第８の実施形態について説明する。第８の実施形態では、ＩＰ交換部においてＣＯＤＥＣの周期を動的に変更している。その構成図を図１１に示す。なお、システム構成や基地局、無線ＬＡＮ端末の構成は基本的に第１の実施形態と同様である。
【００９４】
図１１において、１００１〜１００Ｎはインターネット等の外部ネットワーク端末で、本システムに対応するＣＯＤＥＣを有しており、ＶｏＩＰ（ＩＰ電話）等のリアルタイム通信を行う。１０１０はＩＰ交換部であり、本システムが関わるリアルタイム通信の交換処理を行う。なお、１０４０は外部ネットワークである。
【００９５】
１０１１〜１０１ＮはＬＡＮ端末で、本システムに対応するＣＯＤＥＣを有しており、リアルタイム通信を行う。１０２０と１０３０は無線ＬＡＮ基地局であり、各々１０２１と１０３１のセルを形成している。セルに収容されている無線ＬＡＮ端末は本システムに対応するＣＯＤＥＣを有しており、リアルタイム通信を行う。
【００９６】
ここで、各無線ＬＡＮ端末はリアルタイム通信を行っているが、セル１０２１は少数、セル１０３１は多数の端末が通信しているため、ＣＯＤＥＣに期待する最小周期を各々ＳとＴとすると、Ｓ＜Ｔの関係がある。基地局１０２０と基地局１０３０はＣＯＤＥＣ最小周期ＳとＮをＩＰ交換部１０１０に各々通知する。ＩＰ交換部１０１０は収容している全ての無線ＬＡＮ基地局からＣＯＤＥＣ最小周期を受信し、その中で最も周期の長いものを適用（図ではＴ）して全端末にＣＯＤＥＣの周期変更を要求する。
【００９７】
本実施形態では、複数の無線ＬＡＮ基地局が収容されたシステムでも各端末が採用すべきＣＯＤＥＣの周期を判断できる。なお、ＣＯＤＥＣ周期を動的に変更する以外は第１の実施形態と全く同様である。
【００９８】
（第９の実施形態）
次に、本発明の第９の実施形態について説明する。第９の実施形態ではＩＰスイッチ部でＲＴＰパケットを合成することで、パケット数を抑制している。図１２はその構成を示す。なお、システム構成や無線ＬＡＮ端末の構成は基本的に第１の実施形態と同様であるが、本実施形態ではＩＰ交換部が第１の実施形態の基地局と同等の機能を持っている。
【００９９】
図１２において、１１００はインターネット等の外部ネットワークである。端末１１０１〜１１０Ｎはネットワーク１１００を介してシステムとリアルタイム通信を行う。１１１０は本システムのＩＰ交換部である。ＩＰ交換部１１１０における１１１１はＷＡＮ通信部であり、外部ネットワークと通信を媒介する。１１１２はＱｏＳ判断部であり、ＷＡＮ通信部１１１１で受信したパケットからＲＴＰパケットを抽出し、収容している無線ＬＡＮ基地局毎のＱｏＳキューに振り分ける。
【０１００】
１１１３は本システムに収容している無線ＬＡＮの基地局と、各基地局に接続されている端末の種別を記録しているテーブルであり、ＱｏＳ判断部１１１２が基地局毎のＱｏＳキューにパケットを振り分ける際に参照する。１１１４はシステムが収容している無線ＬＡＮ基地局毎のＱｏＳキューであり、複数設けることが可能である。
【０１０１】
１１１５はパケット合成部であり、ＱｏＳ１１１４のキューから収容している基地局毎にカプセルパケットを生成することができる。１１１６はＬＡＮ通信部である。なお、図１２では図示していないが、ＩＰ交換部１１１０は第１の実施形態と同様にＣＯＤＥＣ周期と整合をとってカプセルパケットを送信する機能を有する。
【０１０２】
１１２０と１１３０は無線ＬＡＮ基地局であり、各々１０２１と１０３１のセルを形成している。セル１１２１には、本システムのカプセルパケットに対応する端末だけが接続されている。セル１１３１には本システムのカプセルパケットに対応しない端末が混在している。即ち、セル１１２１内における端末はすべて第１の実施形態の無線ＬＡＮ端末と同等の機能を持っており、セル１１３１内における端末は第１の実施形態の無線ＬＡＮ端末と同等の機能を持つ端末Ａとそうではない端末Ｂが混在している。
【０１０３】
基地局１１２０は接続されている端末のＩＰアドレスと、それらが全て本システムのカプセルパケットに対応していることを収容基地局端末テーブル１１１３に通知する。ＱｏＳ判断部１１１２はセル１１２１内の端末に対するパケットを受信すると、抽出したＲＴＰパケットをＱｏＳキュー１１１４に振り分け、当該パケットはパケット合成部１１１５にて合成され、基地局１１２０にユニキャストする。
【０１０４】
また、基地局１１２０はそのカプセルパケットを接続端末に透過し、接続端末はそのカプセルパケットを判断して動作する。一方、基地局１１３０は端末のＩＰアドレスと、本システムのカプセルパケットへの対応可否を収容基地局端末テーブル１１１３に通知する。ＱｏＳ判断部１１１２はテーブル１１１３の情報を元に受信パケットをどのＱｏＳキューに割り振るか判断する。この場合、ＱｏＳ判断部１１１２は受信パケットが本システムのカプセルパケットに対応しない端末Ｂへのパケットであった時は、そのまま受信パケットをＬＡＮ通信部１１１６に送信する。
【０１０５】
これにより、ＩＰスイッチ部でＲＴＰパケットを合成することで有線ＬＡＮのレベルからパケット数を抑制できるので、無線ＬＡＮ基地局の負荷を軽減でき、有線と無線の伝送速度差から基地局のブリッジ部で発生しうるパケットの輻輳を軽減することができる。
【０１０６】
（第１０の実施形態）
次に、本発明の第１０の実施形態について説明する。第１０の実施形態ではＴＣＰパケットの送信を安定的に最適化している。図１３はその構成図である。なお、システム構成や基地局の構成は第１の実施形態と同様であるが、本実施形態では後述するように無線ＬＡＮ端末は第１の実施形態と同様の優先するパケットをカプセル化する機能やカプセルパケットをＣＯＤＥＣ周期と整合をとって送信する機能の他に、ＲＴＰパケットの装置内における滞留を抑制する機能を備えている。
【０１０７】
図１３において、１２００は本システムに対応する無線ＬＡＮ端末である。１２１０はアプリケーションであり、ＣＯＤＥＣ部を有し、リアルタイム通信ができる。１２２０はＴＣＰ／ＵＤＰ部であり、ＩＰ通信においてＯＳＩ参照モデルのトランスポート層を制御する。１２３０は本実施形態のインプリメント部であり、ＱｏＳパケットのキューイングと合成を行う。
【０１０８】
１２３１はキャッシュテーブル部であり、送受信したＴＣＰパケット及びそのＡＣＫのヘッダを参照し、ＴＣＰパケットの送信時刻とＡＣＫ受信時刻の差を参照する。１２３２は一般キューの使用効率を演算する使用効率演算部であり、キャッシュテーブル部１２３１の中にあって本システム独自の方法でＲＴＴ（Ｒｏｕｎｄ　ＴｒＩＰ　Ｔｉｍｅ）を算出する。１２３３はパケット振分部であり、ＴＣＰ／ＵＤＰ部１２２０から供給されたパケットを一般キュー１２３４と１つ又は複数のＱｏＳキュー１２３５に振り分ける。１２３６はパケット合成部であり、一般キュー１２３４及びＱｏＳキュー１２３５から読み出したパケットを合成してカプセルパケットを生成する。
【０１０９】
１２３７はパケット復元部であり、受信したパケットが通常であれば透過しカプセルパケットであれば通常のパケットを抽出する。１２４０は無線パケットの送受信部であり、パケット送信部１２４１はパケット合成部１２３６から供給されたパケットを無線ＬＡＮに送信し、パケット受信部１２４２は無線ＬＡＮから受信したパケットをパケット復元部１２３７に供給する。
【０１１０】
ここで、ＴＣＰパケットは原則的に一般キューに一時蓄積されるため、送出タイミングが操作され、ＲＴＴの変動が大きくなる。通常は、式（２）としてＲＴＴを実装することが知られているが、そのまま採用するとＲＴＴの振れ方が大きくなり、ＴＣＰ／ＵＤＰ部１２２０からパケット振分部１２３３にパケットを供給する部分で滞留が発生し、ＱｏＳキューへのＲＴＰパケットの取り込みが遅れて通信品質に悪影響を与えることが考えられる。
【０１１１】
ＲＴＴ　＝　（α×Ｏｌｄ＿ＲＴＴ）＋（（１−α）×Ｎｅｗ＿Ｒｏｕｎｄ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓａｍｐｌｅ）　…（２）
０≦　α　＜１
本実施形態では、以下に示す式（３）を用いている。ここで、式（３）のＯｌｄ＿ＲＴＴは現在までのＲＴＴ値、Ｎｅｗ＿Ｒｏｕｎｄ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓａｍｐｌｅは最新のＴＣＰパケットを送出してからＡＣＫを受信するまでの時間、Ｋとαは係数である。通常、ＴＣＰ／ＵＤＰ部１２２０からのパケットの読み出し速度はＲＴＴ値に応じて制御され、式（２）を用いた場合には、前述のような問題が生じる。
【０１１２】
本実施形態では、先ず、一般キュー１２３４が空きの状態で、式（３）におけるＫを　Ｋ＜１とし、後続のＴＣＰパケットを理想値よりも早く抽出して、一般キューにＴＣＰパケットが溜まりやすくする。その後、一般キューが一定値以上滞留したら　Ｋ＝１とし、一定値を割り込んだらＫ＜１とする。このように式（３）におけるＫの値を一般キューの状態に応じて制御することにより、一般キューが空の状態からＴＣＰパケットを供給され始めた時、ＲＴＴが最適値へ比較的滑らかに漸近するので、ＲＴＰパケットのＴＣＰ／ＵＤＰ部１２２０での滞留を抑制でき、通信品質を安定できる。
【０１１３】
ＲＴＴ　＝　（α×Ｋ×Ｏｌｄ＿ＲＴＴ）＋（（１−α）×Ｎｅｗ＿Ｒｏｕｎｄ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓａｍｐｌｅ）…（３）
０　≦　α　＜　１
０　＜　Ｋ　≦　１
【０１１４】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、受信パケットを優先するパケットとそれ以外のパケットを振り分けることにより、ＲＴＰパケットを優先的に伝送することができる。また、優先するパケットをカプセル化し、カプセルパケットをＣＯＤＥＣ周期と整合をとって伝送することにより、無線ＬＡＮ上のパケットの伝送効率を向上できると共に、無線ＬＡＮ上のリアルタイム通信の品質を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態を示す構成図である。
【図２】図１の基地局と無線ＬＡＮ端末を詳細に示す構成図である。
【図３】第１の実施形態のパケット振分部によるパケット振り分け方法の一例を示すフローチャートである。
【図４】図３の設定処理を詳細に示すフローチャートである。
【図５】本発明の第２の実施形態を示す図である。
【図６】本発明の第３の実施形態を説明するタイミングチャートである。
【図７】本発明の第４の実施形態を示す構成図である。
【図８】本発明の第５の実施形態のパケット伝送シーケンスを示す図である。
【図９】本発明の第６の実施形態を示す構成図である。
【図１０】本発明の第７の実施形態を示す構成図である。
【図１１】本発明の第８の実施形態を示す構成図である。
【図１２】本発明の第９の実施形態を示す構成図である。
【図１３】本発明の第１０の実施形態を示す構成図である。
【図１４】従来例の無線ＬＡＮシステムを示す構成図である。
【符号の説明】
１０１〜１０Ｎ　端末
１１０　ネットワーク
１２０　基地局
１３１〜１３Ｎ　無線ＬＡＮ端末
２０１　パケット受信部
２０２、２２２　パケット振分部
２０４　一般パケットのＦＩＦＯキューバッファ
２０５　ＱｏＳパケットのＦＩＦＯキューバッファ
２０６、２２６　パケット合成部
２０７、２２５　インターバルタイマー
２０８、２２７　無線パケット送信部
２１１　無線パケット受信部
２１２、２３１　パケット復元部
２２０　アプリケーション
２２３　ＱｏＳキュー
２２４　一般キュー
４００　基地局
４１０　無線ＬＡＮセル
４１１　ＰＣＦ準拠の無線ＬＡＮ端末群
４１２　ＤＣＦ準拠の無線ＬＡＮ端末群
６１０　基地局
６２０　無線ＬＡＮ端末
６１１　パケット受信部
６１２、６２２　パケット振分部
６１４　一般キュー
６１５　動画キュー
６１６　音声キュー
６１７、６２７　パケット合成部
６１８、６２８　インターバルタイマー
６１９、６２９　無線パケット送信部
６２１　アプリケーション部
９０１〜９０Ｎ　端末
９１０　ＣＯＤＥＣ
９１１　ＲＴＰパケット送受信部
９１２　ＣＯＤＥＣ周期指定受信部
９２２　ＱｏＳセッション監視部
９３１〜９３Ｎ　無線ＬＡＮ端末
１００１〜１００Ｎ　端末
１０１０　ＩＰ交換部
１０２０、１０３０　基地局
１０２１、１０３１　セル
１１００　外部ネットワーク
１１０１〜１１０Ｎ　端末
１１１０　ＩＰ交換部
１１１１　ＷＡＮ通信部
１１１２　ＱｏＳ判定部
１１１３　収容基地局端末テーブル
１１１４　ＱｏＳキュー
１１１５　パケット合成部
１１１６　ＬＡＮ通信部
１１２０、１１３０　基地局
１１２１、１１３１　セル
１２００　無線ＬＡＮ端末
１２１０　アプリケーション／ＣＯＤＥＣ部
１２２０　ＴＣＰ／ＵＤＰ部
１２３０　インプリメント部
１２３１　キャッシュテーブル部
１２３２　使用効率演算部
１２３３　パケット振分部
１２３４　一般キュー
１２３５　ＱｏＳキュー
１２３６　パケット合成部
１２３７　パケット復元部
１２４１　パケット送信部
１２４２　パケット受信部

Claims (25)

  1. 受信パケットを優先するパケットとそれ以外のパケットに振り分けるステップと、前記振り分けられた優先するパケットを送信するステップとを含むことを特徴とするパケット伝送方法。
  2. 受信パケットを優先するパケットとそれ以外のパケットに振り分けるステップと、前記振り分けられた優先するパケットを蓄積するステップと、前記蓄積されたパケットをカプセル化するステップと、前記カプセル化されたカプセルパケットを送信するステップとを含むことを特徴とするパケット伝送方法。
  3. 受信パケットを優先するパケットとそれ以外のパケットに振り分ける振分手段と、前記振分手段で振り分けられた優先するパケットを送信する送信手段とを備えたことを特徴とするパケット伝送装置。
  4. 前記振分手段は優先するパケットを更に動画と音声パケットに振り分けることを特徴とする請求項３に記載のパケット伝送装置。
  5. 前記振分手段は、受信パケットがＵＤＰであり、且つ、ＩＰポートが予め登録されたＩＰポートと一致した場合のみ優先するパケットに振り分けることを特徴とする請求項３に記載のパケット伝送装置。
  6. 前記振分手段は、優先するパケット以外の一般パケットに関してＭＡＣアドレス毎にキューを設定することを特徴とする請求項３に記載のパケット伝送装置。
  7. 前記送信手段は、優先するカプセルパケットの間に一般パケットを割り込ませて送信することを特徴とする請求項３に記載のパケット伝送装置。
  8. 受信パケットを優先するパケットとそれ以外のパケットに振り分ける振分手段と、前記振分手段で振り分けられた優先するパケットを蓄積する蓄積手段と、前記蓄積手段に蓄積されたパケットをカプセル化するカプセル化手段と、前記カプセル化手段でカプセル化されたカプセルパケットを送信する送信手段とを備えたことを特徴とするパケット伝送装置。
  9. 前記送信手段はカプセルパケットをＣＯＤＥＣ周期と整合をとって送信することを特徴とする請求項８に記載のパケット伝送装置。
  10. 前記送信手段は、ＣＯＤＥＣ周期をＣ、端末の受信に必要な最小周期をｄとする場合、ｄ≦Ｔ≦Ｃを満たす周期Ｔでカプセルパケットを送信することを特徴とする請求項９に記載のパケット伝送装置。
  11. 前記振分手段は、優先するパケットを更に動画パケットと音声パケットに振り分け、前記カプセル化手段は動画と音声パケット毎にカプセル化することを特徴とする請求項８に記載のパケット伝送装置。
  12. 前記振分手段は、受信パケットがＵＤＰであり、且つ、ＩＰポートが予め登録されたＩＰポートと一致した場合のみ優先するパケットに振り分けることを特徴とする請求項８に記載のパケット伝送装置。
  13. 前記振分手段は、優先するパケット以外の一般パケットに関してＭＡＣアドレス毎にキューを設定することを特徴とする請求項８に記載のパケット伝送装置。
  14. 前記送信手段のカプセルパケット伝送周期は、インターバルタイマーによって計時することを特徴とする請求項８に記載のパケット伝送装置。
  15. 前記送信手段は、優先するカプセルパケットの間に一般パケットを割り込ませて送信することを特徴とする請求項８に記載のパケット伝送装置。
  16. 請求項３〜７のいずれか１項に記載のパケット伝送装置又は請求項８〜１５のいずれか１項に記載のパケット伝送装置を有することを特徴とする基地局装置。
  17. 請求項３〜７のいずれか１項に記載のパケット伝送装置又は請求項８〜１５のいずれか１項に記載のパケット伝送装置を有することを特徴とする無線ＬＡＮ端末装置。
  18. 請求項１６に記載の基地局装置と、請求項１７に記載の無線ＬＡＮ端末装置とを有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
  19. 請求項１６に記載の基地局装置と、請求項１７に記載の無線ＬＡＮ端末装置と、前記基地局装置から前記無線ＬＡＮ端末装置にパケット送信が他の端末と重ならないようにパケット送信を遅延させる遅延要求情報を送信することによって、前記無線ＬＡＮ端末装置から前記基地局装置へのパケット送信が衝突しないように調停する調停手段とを有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
  20. 請求項１６に記載の基地局装置と、請求項１７に記載の無線ＬＡＮ端末装置とを有し、且つ、前記無線ＬＡＮ端末装置はＰＣＦ方式に対応しており、前記基地局装置はＮＡＶ時間を設定し、前記無線ＬＡＮ端末装置に前記カプセルパケットを送信する契機を与えることを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
  21. 請求項１６に記載の基地局装置と、請求項１７に記載の無線ＬＡＮ端末装置と、前記基地局装置を介するリアルタイムセッションの数に応じて前記カプセルパケットを送信する周期を調整する手段とを有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
  22. 請求項１６に記載の基地局装置と、請求項１７に記載の無線ＬＡＮ端末装置と、前記基地局装置毎の無線ＬＡＮ端末装置の数に応じたＣＯＤＥＣ最小周期を収集し、得られた最小周期のうち最も長いＣＯＤＥＣ周期を前記カプセルパケットの送信周期として調整する手段とを有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
  23. 請求項３〜７のいずれか１項又は請求項８〜１５のいずれか１項に記載のパケット伝送装置を有するＩＰ交換装置と、請求項１７に記載の無線ＬＡＮ端末装置と、基地局毎に接続されている端末のＩＰアドレス及び当該端末が前記無線ＬＡＮ端末装置に該当するか否かを示す情報が登録されたテーブルと、前記テーブルに登録された情報に基づいて受信パケットの送信先が前記無線ＬＡＮ端末装置に該当する時は前記ＩＰ交換装置で優先するパケットをカプセル化して前記基地局に送信し、該当しない時には受信パケットをそのまま前記基地局に送信するように制御する手段とを有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
  24. 請求項１６に記載の基地局装置と、請求項１７に記載の無線ＬＡＮ端末装置と、前記優先するカプセル以外の一般パケットを蓄積するための一般キューの使用効率を所定の演算式を用いて演算する手段と、前記演算式の係数を一般キューの蓄積状態に応じて変化させることによって前記演算手段で演算される使用効率の値を制御する手段とを有することを特徴とする無線ＬＡＮシステム。
  25. 前記所定の演算式は、
    ＲＴＴ　＝　（α×Ｋ×Ｏｌｄ＿ＲＴＴ）＋（（１−α）×Ｎｅｗ＿Ｒｏｕｎｄ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓａｍｐｌｅ）
    ０　≦　α　＜　１、　０　＜　Ｋ　≦　１
    であり（Ｏｌｄ＿ＲＴＴは現在までのＲＴＴ値、Ｎｅｗ＿Ｒｏｕｎｄ＿Ｔｉｍｅ＿Ｓａｍｐｌｅは最新のＴＣＰパケットを送出してからＡＣＫを受信するまでの時間、Ｋとαは係数）、前記制御手段は一般キューの蓄積状態に応じて係数Ｋの値を変化させることを特徴とする請求項２４に記載の無線ＬＡＮシステム。
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