本发明涉及在基于csma/ca(载波监听多路接入/冲突避免，carriersensemultipleaccess/collisionavoidance)等随机接入方式进行通信的无线通信系统以及无线通信方法中从无线基站(接入点，accesspoint，ap)向无线终端(台站，station，sta)进行下行线路通信时的发送控制。
特别涉及ap基于ap获取的发送权或者sta获取并转让给ap的发送权进行发送时的发送缓冲器的调度控制。
背景技术：
国际标准规格ieee802.11标准的无线lan(局域网，localareanetwork)系统的吞吐量(througput)每年提高，作为主要的无线接入之一而正在普及(非专利文献1)。无线lan系统由于能够在免许可频带、即公共频带(unlicensedband)中使用，因此多种多样的无线终端正在普及。特别是智能手机的普及明显增加了无线lan系统的使用的机会。
无线lan系统使用的频带、即公共频带被分配到2.4ghz频带、5ghz频带、60ghz频带。在微波频带的2.4ghz频带和5ghz频带中，无线lan系统在日本国内能够使用的频带大约是500mhz。另外，在日本国外同等或者其以上的频带被分配为无线lan系统能够使用的频带。另一方面，公共频带中的无线通信基于csma/ca等的随机接入方式进行，因此隐藏终端的问题成为较大的障碍。为了解决隐藏终端的问题，提出了使用rts(请求发送，requesttosend)/cts(允许发送，cleartosend)的流控制。
在这里，如图9所示，在作为发送节点的ap和作为接收节点的sta1之间使用公共频带进行通信的区域中，存在两个无线lana和无线lanb。ap存在于能够检测出一个无线lana的apa以及staa的无线信号的位置。sta1存在于能够检测出一个无线lana的apa以及staa的无线信号、并能够检测出另一个无线lanb的apb以及stab的无线信号的位置。即，ap无法检测出无线lanb的apb和stab的无线信号，从ap看时无线lanb成为隐藏终端的关系。
在ap向sta1发送用户数据之前，ap发送rts帧，sta1发送cts帧。此时，无线lana的无线基站apa以及无线终端staa根据rts帧或者cts帧设定发送禁止时间(nav)。另外，无线lanb的无线基站apb以及无线终端stab根据sta1发送的cts帧设定nav。由此，无线lana停止通信，并且从ap看成为隐藏终端的无线lanb也停止通信，从而ap能够通过获取随机接入的发送权的无线信道向sta1进行发送。
如此，在rts帧与cts帧的交换中，在存在无法从ap检测出的无线lanb的无线信号的情况下，通过sta1根据来自ap的rts帧发送cts帧来设定nav，由此，能够消除隐藏终端问题而防止吞吐量的降低。
然而，在标准化组织3gpp中也开始了使用无线lan的公共频带的蜂窝系统的讨论(非专利文献2)，目光集中在对公共频带的利用方法上。即，在蜂窝系统中，也讨论了按照公共频带的规格有效使用无线lan的频带(公共频带)。在这里，记载为无线lan，但也可以是在公共频带中通过随机接入而进行通信的任何通信系统。
例如在图9所示的状况下，在从ap向sta1发送数据帧的情况下，考虑从ap看成为隐藏终端的无线lanb的无线信号导致无线资源缺乏的环境，即总是被发送无线信号的环境。在该情况下，有时从ap发送的rts帧冲突而未被sta1接收、或者sta1因被从无线lanb设定的nav而无法发送针对从ap发送的rts帧的cts帧，即使进行基于rts/cts的控制也存在吞吐量降低的问题。针对这样的问题，当sta1没有检测出无线lana以及无线lanb的无线信号时，分别设定nav并获取发送权。然后，sta1将所获取的发送权转让给ap，ap通过被转让的发送权发送数据帧，由此能够减轻ap中的隐藏终端的影响并改善从ap向sta1的下行线路的吞吐量(非专利文献3)。
在先技术文献
非专利文献
非专利文献1：ieeestd802.11ac(tm)-2013,ieeestandardforinformationtechnology-telecommunicationsandinformationexchangebetweensystemslocalandmetropolitanareanetworks-specificrequirements,part11:wirelesslanmediumaccesscontrol(mac)andphysicallayer(phy)specifications,december2013；
非专利文献2：rp-140057,“ontheprimacyoflicensedspectruminrelationtotheproposalofusinglteforalicensed-assistedaccesstounlicensedspectrum,”3gpptsg-ran#63,mar.2014；
非专利文献3：r.kudo,b.a.h.s.abeysekera,y.takatori,t.ichikawa,m.mizoguchi,h.yasuda,a.yamada,y.okumura,“channelaccessacquisitionmechanismcoupledwithcellularnetworkforunlicensedspectrum,”inproc.,vtc2015-spring,may2015。
技术实现要素：
但是，在sta存在多个的情况下，从ap发送的用户数据的调度变得更加复杂。在图10中示出ap与3台sta1～sta3进行下行线路通信的状况。
ap与sta1的关系是与图9同样的，ap能够检测无线lana的通信，sta1能够检测无线lana以及无线lanb的通信。因此，在从ap向sta1的下行线路通信中，在ap获取发送权的方式(以下，称为“txop接入”)中，存在由于处于隐藏终端的关系的无线lanb的通信状况而导致吞吐量降低的情况。另一方面，在当sta1检测不出无线lana以及无线lanb的无线信号时将所获取的发送权转让给ap的方式(以下，称为“rxop接入”)中，可以期待吞吐量的改善。
sta2位于无法检测出无线lana的通信以及无线lanb的通信的位置。在ap向sta2进行txop接入的情况下，无线lanb由于不处于隐藏终端的关系，因此不成为吞吐量降低的主要原因。另一方面，在ap相对于sta2进行rxop接入的情况下，由于从sta2看无线lana处于隐藏终端的关系，因此存在由于无线lana的通信状况而吞吐量降低的情况。
sta3位于能够检测无线lanb的通信但不能检测出无线lana的通信的位置。在ap对sta3进行txop接入的情况下，与sta1同样地，存在由于处于隐藏终端的关系的无线lanb的通信状况而导致吞吐量降低的情况。另一方面，在ap对sta3进行rxop接入的情况下与sta1不同，由于从sta3看无线lana处于隐藏终端的关系，因此根据无线lana的通信状况而无法期待改善吞吐量。
如此，在从ap向sta的下行线路通信中，根据sta的位置，既存在如sta2那样根据txop接入而能够期待良好的吞吐量的情况，也存在如sta1那样根据rxop接入而能够期待良好的吞吐量的情况。
图11示出以往的ap的发送缓冲器的状态。
在图11中，ap的发送缓冲器中的发送调度基本上基于fifo(first-in，first-out，先入先出)等固定策略而进行。ap保持有以sta1、sta2为目的地的数据帧。ap中的以sta1、sta2为目的地的数据帧的发送预定顺序为从最前头开始连续为：以sta1为目的地的序列号n的数据帧、以sta1为目的地的序列号n+1的数据帧、以sta2为目的地的序列号m的数据帧、以sta1为目的地的序列号n+2的数据帧、以sta2为目的地的序列号m+1的数据帧、以sta1为目的地的序列号n+3的数据帧。在图11中，将以sta1为目的地的序列号n的数据帧记载为sta1(n)，其他也同样地进行记载。
在这里，在ap对sta1、sta2进行txop接入的情况下，对于sta1的吞吐量降低，但对于sta2的吞吐量改善。另一方面，在ap对sta1、sta2进行rxop接入的情况下，对于sta1的吞吐量改善，但对于sta2的吞吐量降低。如此，ap在txop接入和rxop接入混合并用的情况下，有时在用户间发生吞吐量的不公平。另外，有时存在以一部分的sta为目的地的数据帧发送重复失败、系统吞吐量降低的情况。
本发明的目的在于，提供以下无线通信系统以及无线通信方法：在进行txop接入和rxop接入的无线通信系统中，进行发送缓冲器的调度控制，以避免在用户间产生显著的吞吐量的不平等。
第一发明是一种无线通信系统，在基于随机接入方式从无线基站向无线终端进行下行线路通信的情况下，基于无线基站所获取的发送权(以下称为txop接入)、或者基于无线终端获取并转让给无线基站的发送权(以下称为rxop接入)进行下行线路通信，无线基站具有控制单元，控制单元针对发送缓冲器，根据基于rxop接入的以无线终端a为目的地的数据帧的发送状况，进行降低以该无线终端a为目的地的基于所述txop接入的发送等待数据帧的优先顺序的处理，其中，所述发送缓冲器依次保存按照每个所述无线终端发送的数据帧。
在第一发明的无线通信系统中，控制单元是以下构成：将以无线终端a为目的地的、从最前头开始的p个(p是正整数)数据帧向后方依次移动，进行降低以所述无线终端a为目的地的发送等待数据帧的优先顺序的处理。
在第一发明的无线通信系统中，控制单元是以下构成：将以无线终端a以外的无线终端为目的地的、从最前头开始的p个(p是正整数)数据帧向前方依次移动，进行降低以无线终端a为目的地的发送等待数据帧的优先顺序的处理。
在第一发明的无线通信系统中，控制单元是以下构成：将以无线终端a以外的无线终端为目的地的、从最前头开始的p个(p是正整数)数据帧移动到发送缓冲器的最前头，进行降低以无线终端a为目的地的发送等待数据帧的优先顺序的处理。
在第一发明的无线通信系统中，控制单元是以下构成：将以无线终端a为目的地的数据帧的移动位置以一定比例ρ拉开间距向后方移动，进行降低以无线终端a为目的地的发送等待数据帧的优先顺序的处理。
在第一发明的无线通信系统中，控制单元是以下构成：将基于所述rxop接入的、以无线终端a为目的地的数据帧的发送成功作为契机，进行降低以无线终端a为目的地的发送等待数据帧的优先顺序的处理。
在第一发明的无线通信系统中，控制单元是以下构成：将基于rxop接入的、以无线终端a为目的地的数据帧在发送缓冲器的最前头连续存在的时间长度超过预定值作为契机，进行降低以无线终端a为目的地的发送等待数据帧的优先顺序的处理。
在第一发明的无线通信系统中，控制单元是以下构成：将基于rxop接入的、以无线终端a为目的地的数据帧的数或者数据帧的比特量超过预定值作为契机，进行降低以无线终端a为目的地的发送等待数据帧的优先顺序的处理。
第二发明是一种无线通信方法，在基于随机接入方式从无线基站向无线终端进行下行线路通信的情况下，基于无线基站所获取的发送权(以下称为txop接入)、或者无线终端获取并被转让给无线基站的发送权(以下称为rxop接入)进行下行线路通信，无线基站针对发送缓冲器，根据基于rxop接入的以无线终端a为目的地的数据帧的发送状况，进行降低以该无线终端a为目的地的基于所述txop接入的发送等待数据帧的优先顺序的处理，其中，所述发送缓冲器依次保存按照每个所述无线终端发送的数据帧。
本发明根据基于rxop接入的以无线终端a为目的地的数据帧的发送状况，进行降低以无线终端a为目的地的基于txop接入的发送等待数据帧的优先顺序、提高以无线终端a以外的无线终端为目的地的基于txop接入的发送等待数据帧的优先顺序的处理，由此能够消除进行txop接入与rxop接入的无线终端间的吞吐量的不均衡。
附图说明
图1是示出ap的发送缓冲器的调度控制例1的图；
图2是示出ap的发送缓冲器的调度控制例2的图；
图3是示出ap的发送缓冲器的调度控制例3的图；
图4是示出ap的发送缓冲器的调度控制例4的图；
图5是示出ap的发送缓冲器的调度控制例1’的图；
图6是示出ap的发送缓冲器的调度控制例2’的图；
图7是示出ap的发送缓冲器的调度控制例3’的图；
图8是示出ap的发送缓冲器的调度控制例4’的图；
图9是示出无线通信系统的下行线路通信的例1的图；
图10是示出无线通信系统的下行线路通信的例2的图；
图11是示出以往的ap的发送缓冲器的状态的图。
具体实施方式
(ap的发送缓冲器的调度控制例1)
图1示出本发明中的ap的发送缓冲器的调度控制例1。图1中的(1)示出控制前，图1中的(2)示出控制后。
在图1中，在ap的发送缓冲器中依次保存有以sta1为目的地的序列号n的数据帧sta1(n)、以sta1为目的地的序列号n+1的数据帧sta1(n+1)、以sta2为目的地的序列号m的数据帧sta2(m)、以sta1为目的地的序列号n+2的数据帧sta2(n+2)、以sta2为目的地的序列号m+1的数据帧sta2(m+1)、以sta1为目的地的序列号n+3的数据帧sta1(n+3)。ap每当基于txop接入或者rxop接入获取发送权时，从最前头开始一个个地发送数据帧。
在基于本发明的发送缓冲器的调度控制中，其特点在于，根据基于rxop接入的以sta为目的地的数据帧的发送状况，进行降低以该sta为目的地的基于txop接入的发送等待数据帧的优先顺序的处理。在这里，对降低基于txop接入的以sta1为目的地的数据帧的优先顺序、提高以sta2为目的地的数据帧的优先顺序的例子进行说明。
将降低优先顺序的以sta1为目的地的最前头开始的p个数据帧向后方依次移动。在这里，示出p＝1的例子。将sta1(n)置换到sta1(n+1)的位置，将sta1(n+1)置换到sta1(n+2)的位置，将sta1(n+2)置换到sta1(n+3)的位置，将sta1(n+3)配置到末尾。
由此，能够降低以sta1为目的地的发送等待数据帧的优先顺序，通过txop接入而优先地发送以sta2为目的地的数据帧。
(ap的发送缓冲器的调度控制例2)
图2示出本发明中的ap的发送缓冲器的调度控制例2。图2中的(1)是控制前，图2中的(2)是控制后。
本实施例的特点在于，在与图1中的(1)同样的图2中的(1)的状况中，针对基于rxop接入改善吞吐量的以sta1以外的sta2为目的地的数据帧，将从最前头开始的p个数据帧依次向前方移动。在这里，示出p＝1的例子。将sta2(m)移动到sta1(n+1)之前的位置，将sta2(m+1)移动到sta2(m)的位置。
由此，能够降低以sta1为目的地的发送等待数据帧的优先顺序，并通过txop接入而优先发送以sta2为目的地的数据帧。
(ap的发送缓冲器的调度控制例3)
图3示出本发明中的ap的发送缓冲器的调度控制例3。图3中的(1)示出控制前，图3中的(2)示出控制后。
本实施例的特点在于，在图1中的(1)同样的图3中的(1)的状况中，针对基于rxop接入改善吞吐量的以sta1以外的sta2为目的地的数据帧，将从最前头开始的p个数据帧移动到发送缓冲器的最前头。在这里，示出p＝1的例子。sta2(m)变为最前头，sta1(n)、sta1(n+1)在其后往后排列。由此，能够降低以sta1为目的地的发送等待数据帧的优先顺序，通过txop接入优先地发送以sta2为目的地的数据帧。
(ap的发送缓冲器的调度控制例4)
图4示出本发明中的ap的发送缓冲器的调度控制例4。图4中的(1)示出控制前，图4中的(2)示出控制后。
本实施例的特点在于，在与图1中的(1)同样的图4中的(1)的状况下，针对基于rxop接入改善吞吐量的、以sta1以外的sta2为目的地的数据帧，将移动位置以一定比例ρ拉开间距向后方移动。在这里，示出ρ＝0.5的例子。sta1(n)与sta1(n+2)的移动位置成为拉开间距的对象，将sta1(n)移动到sta1(n+1)的位置，将sta1(n+1)移动到sta1(n+3)的位置，将sta1(n+2)移动到其后面。
由此，能够降低以sta1为目的地的发送等待数据帧的优先顺序，并能够通过txop接入优先地发送以sta2为目的地的数据帧。
在以上示出的控制例1～4中，针对通过rxop接入改善吞吐量的sta1，降低txop接入的发送机会的优先顺序，由此能够提高通过rxop接入没有改善吞吐量的其他的sta2的吞吐量。
另外，以上示出的控制例1～4以从ap向sta1的以下的发送状况为触发来执行。
实例1是基于sta1的rxop接入的开始、执行的触发。ap将针对sta1进行rxop接入的决定、针对sta1进行rxop接入的通知、来自sta1的rxop接入的开始通知作为触发，执行控制例1～4。或者，将这些作为触发，可以每隔以下一定时间执行控制例1～4。
实例2是基于sta1通过rxop接入进行的发送成功的触发。ap将基于rxop接入的分组发送成功、基于rxop接入的分组发送成功率满足固定值、通过rxop接入发送的分组数/比特量满足固定值作为条件，在满足这些条件的情况下执行控制例1～4。
实例3是基于sta1通过txop接入进行的发送等待分组的触发。ap将发送等待分组中想要降低优先顺序的sta1的分组存在于最前头的时间作为参数来执行控制例1～4。例如，ap将想要降低优先顺序的sta1的分组存在于最前头的时间、在存在于最前头的期间获取接入权的次数、在最前头连续存在的分组的数量作为条件，执行控制例1～4。
在这里，实例1和实例3能够通过上述的发送缓冲器的调度控制例1～4进行说明，实例2能够将通过rxop接入而sta的数据帧发送成功的情况设为触发。以下对实例2中的控制例进行说明。
图5～图8的调度控制例1’～调度控制例4’与图1～图4的调度控制例1～调度控制例4对应。
在图5中，将通过rxop接入、以sta1为目的地的序列号n的数据帧sta1(n)被正常发送设为触发。在调度控制例1’中，将以sta1为目的地的、从最前头开始的p个数据帧向后方依次移动。在这里，示出p＝1的例在。将sta1(n+1)置换到sta1(n+2)的位置，将sta1(n+2)置换到sta1(n+3)的位置，将sta1(n+3)配置在末尾。其结果是，以sta2为目的地的序列号m的数据帧sta2(m)变为发送缓冲器的最前头。
在图6中，将通过rxop接入、以sta1目的地的序列号n的数据帧sta1(n)被正常发送的情况设为触发。在调度控制例2’中，将以sta2为目的地的、从最前头开始的p个数据帧向前方依次移动。在这里，示出p＝1的例子。将sta2(m)移动到sta1(n+1)前的位置，将sta2(m+1)移动到sta2(m)的位置。其结果是，以sta2为目的地的序列号m的数据帧sta2(m)变为发送缓冲器的最前头。
在图7中，将通过rxop接入、以sta1为目的地的序列号n的数据帧sta1(n)被正常发送的情况设为触发。在调度控制例3’中，将以sta2为目的地的、从最前头开始的p个数据帧向发送缓冲器的最前头移动。在这里，示出p＝1的例子。sta2(m)变为最前头，sta1(n+1)在其后往后排列。
在图8中，将通过rxop接入、以sta1为目的地的序列号n的数据帧sta1(n)被正常发送的情况设为触发。在调度控制例4’中，将以sta1为目的地的数据帧的移动位置以一定比例ρ拉开间距向后方移动。在这里，示出ρ＝0.5的例子。sta1(n+1)与sta1(n+3)的移动位置成为拉开间距的对象，将sta1(n+1)移动到sta1(n+2)的位置，将sta1(n+2)移动到sta1(n+3)之后的位置，将sta1(n+3)移动到其后面。
符号说明
ap无线基站
sta无线终端。