DE602004012127T2

DE602004012127T2 - Kommunikationsendgerät und verfahren zur zeitsteuerung der erkennung von kenngrössen des kommunikationsmediums

Info

Publication number: DE602004012127T2
Application number: DE200460012127
Authority: DE
Inventors: Youhei Chuo-ku Osaka-shi KOIDE; Tohru Chuo-ku Osaka-shi YASUKAWA; Shigeo Chuo-ku Osaka-shi YOSHIDA; Shinichiro Chuo-ku Osaka-shi OHMI
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2003-10-09
Filing date: 2004-10-05
Publication date: 2009-02-26
Anticipated expiration: 2024-10-06
Also published as: US7916654B2; DE602004012127D1; US20070091888A1; JP4465361B2; EP1830511A3; CN101707519B; CN101707519A; EP1830511B1; JP2007508736A; TWI337820B; US7187657B2; TW200522616A; US20050078674A1; KR20070004515A; EP1671446A1; WO2005036809A1; KR101078443B1; EP1830511A2; ES2299868T3; EP1671446B1

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Kommunikationsendgeräte und Verfahren zum Modulieren und Demodulieren von Daten zum Übertragen/Empfangen und insbesondere auf ein Kommunikationsendgerät und ein Verfahren zum Detektieren einer Kenngröße eines Kommunikationsmedium, zum Ändern eines Kommunikationsparameters zur Modulation/Demodulation, um zu bewirken, dass der Kommunikationsparameter dem Zustand des Kommunikationsmediums folgt, und zum Übertragen/Empfangen von modulierten/demodulierten Daten auf der Basis des Kommunikationsparameters.
STAND DER TECHNIK
Im Fall eines Systems, in dem die Kenngröße eines Kommunikationssystems mit der Zeit schwankt (zum Beispiel ein drahtloses Kommunikationssystem, in dem Mehrpfadfading auftritt oder ein durch Gruppenlaufzeit beeinflusstes Stromleitungskommunikationssystem), schwankt die Kenngröße des Kommunikationsmediums im Allgemeinen signifikant in Abhängigkeit einer Lagebeziehung zwischen einem Übertragungsendgerät und einem Empfangsendgerät. Daher wird in einem Kommunikationssystem unter Verwendung eines Mehrträgerübertragungsverfahrens, in welchem ein Kommunikationsparameter, wie ein Subträger zur Verwendung und ein Modulationsverfahren, zur Kommunikation in Abhängigkeit der Kenngröße des Kommunikationsmediums ausgewählt, wobei die Kenngröße des Kommunikationsmediums zwischen dem Übertragungsendgerät und dem Empfangsendgerät zum Auswählen eines Kommunikationsparameters detektiert wird. In dieser Beschreibung wird auf eine Serie von Vorgängen des Detektierens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums und des Auswählens eines Kommunikationsparameters nachstehend als ein Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums Bezug genommen. In diesem Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums wird die Qualität eines Kommunikationsmediums auf jedem Subträger bewertet. Daher bezieht sich das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums auch auf Kanalschätzung. Insbesondere in einem Kommunikationssystem unter Verwendung eines Mehrträgerübertragungsverfahrens kann ein verschlechterter Subträger gesteuert werden, um nicht zum Zweck verwendet zu werden, Daten zu hindern auf den verschlechterten Subträger übertragen zu werden (zum Beispiel im DiscreteMultiTone(DMT)-Verfahren), wenn der Kommunikationsparameter für jeden Subträger in Abhängigkeit des Zustands des Kommunikationsmediums für jeden Subträger geändert wird. In einem derartigen Kommunikationsverfahren wird ein spezielles Bewertungsserienpaket zum Schätzen des Kommunikationsmediums eingesetzt, das alle Subträger verwendet, wodurch alle Subträger geschätzt werden und das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt wird (Kanalschätzung) (zum Beispiel Publikation zur Offenlegung japanischer Patente Nr. 2002-158675 ).
Ein derartiges herkömmliches Verfahren des Ausführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums hängt signifikant von einer für das Kommunikationsmedium eindeutigen Kenngröße ab (zum Beispiel Publikation zur Offenlegung japanischer Patente Nr. 2000-184061 ).
In einem bekannten Verfahren zum Durchführen des Verfahrens, das so wenig wie möglich von der für das Kommunikationsmedium eindeutigen Kenngröße abhängig ist, wird das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums in vorbestimmten Zyklen oder nach Schätzen, dass die Kenngröße des Kommunikationsmediums verschlechtert ist, wenn die Anzahl der Paket-Neuübertragungen eine vorbestimmte Anzahl übersteigt, durchgeführt (zum Beispiel Publikation zur Offenlegung japanischer Patente Nr. 2002-158675 ).
In einem anderen Verfahren werden eine Übertragungsgeschwindigkeit, eine Fehlerrate und eine Empfangssignalintensität zum Bestimmen eines Übertragungsverfahrens gemessen (zum Beispiel Publikation zur Offenlegung japanischer Patente Nr. 2003-209537 ).
In einem anderen Verfahren werden unterschiedliche empfangene Leistungen in Abwärtsstrecken von zwei benachbarten Zellularsystemen zum Bestimmen eines Übertragungsverfahrens gemessen (zum Beispiel EP-A-1 128 573 ).
12 ist ein Ablaufdiagramm, das ein herkömmliches Verfahren zum Bestimmen eines Zeitpunkts des Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums, unabhängig von der für das Kommunikationsmedium eindeutigen Kenngröße, zeigt. In 12 überträgt ein Übertragungsendgerät 9000 ein Bewertungsserienpaket 9001 zum Detektieren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums an ein Empfangsendgerät 9100, um einen Kommunikationsparameter zum Definieren eines an das Empfangsendgerät 9100 zu übertragenden Datenmodulationsverfahrens zu bestimmen. Das Empfangsendgerät 9100 verwendet das Bewertungsserienpaket 9001 vom Übertragungsendgerät 9000, um eine Kenngröße des Kommunikationsmediums für jeden Subträger zu detektieren, und überträgt dann ein Bewertungsergebnispaket 9002 an das Übertragungsendgerät 9000, welches Informationen hinsichtlich der detektierten Kenngröße des Kommunikationssystems enthält. Auf der Basis des Bewertungsergebnispakets 9002 ermittelt das Übertragungsendgerät 9000 die Kommunikationsqualität für jeden Subträger und bestimmt einen Kommunikationsparameter für jeden Subträger. Das Übertragungsendgerät 9000 verwendet dann den bestimmten Kommunikationsparameter zur Datenmodulation, und überträgt dann eine eine Vielzahl von Paketen enthaltende Datensequenz 9003 an das Empfangsendgerät 9100. Wie in 12 veranschaulicht ist, wird hierin angenommen, dass Paketverluste auftreten, wenn die Datensequenz 9003 übertragen wird. Wenn derartige Paketverluste auftreten, überträgt das Übertragungsendgerät 9000 die verlorenen Pakete neu. Sofern die Anzahl der Neuübertragungen einen vorbestimmten Wert nicht übersteigt, überträgt das Übertragungsendgerät 9000 die Datensequenz bis zum nächsten Zyklus des Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums, ohne ein Detektionsverfahren für eine Kenngröße des Kommunikationsmediums durchzuführen. Wenn der nächste Zyklus des Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums eintritt, überträgt das Übertragungsendgerät 9000 ein Bewertungsserienpaket 9004. Dann verwendet, wie oben beschrieben, das Übertragungsendgerät 9000 ein Bewertungsergebnispaket 9005 vom Empfangsendgerät 9100, um einen Kommunikationsparameter für jeden Subträger zur Modulation auf Basis des Kommunikationsparameters zu bestimmen, und überträgt dann eine Datensequenz 9006.
Wie in 12 veranschaulicht ist, wird hierin angenommen, dass Paketverluste auftreten, wenn die Datensequenz 9006 übertragen wird. Wenn derartige Paketverluste auftreten, überträgt das Übertragungsendgerät 9000 verlorene Pakete neu. Wenn die Anzahl der Neuübertragungen die vorbestimmte Anzahl übersteigt, bestimmt das Übertragungsendgerät 9000, dass sich der Zustand des Kommunikationsmediums verschlechtert hat und überträgt dann ein Bewertungsserienpaket 9007 zum Detektieren der Kenngröße des Kommunikationsmediums. Das Empfangsendgerät gibt ein Bewertungsergebnispaket 9008 an das Übertragungsendgerät 9000 zurück. Auf der Basis des Bewertungsergebnispakets 9008 bestimmt das Übertragungsendgerät 9000 einen Kommunikationsparameter zum Modulieren auf der Basis des Kommunikationsparameters und zum übertragen der folgenden Pakete.
Somit wird in dem herkömmlichen Kommunikationssystem das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums zyklisch durchgeführt oder wenn die Anzahl der Neuübertragungen der Pakete die vorbestimmte Anzahl übersteigt, wodurch ein Kommunikationsparameter bestimmt wird, der dem aktuellen Zustand des Kommunikationsmediums folgt.
13 ist ein Diagramm, dass eine Beziehung zwischen einer Kommunikationsrate und einem Zustand des Kommunikationsmediums in einem herkömmlichen Fall zeigt, in dem das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums zyklisch durchgeführt wird. Hier ist die Kommunikationsrate eine durch den eingestellten Kommunikationsparameter berechnete Kommunikationsgeschwindigkeit.
In 13 stellen die Zeitpunkte T1011 und T1012 Startzeiten des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums dar. Wie in 13 veranschaulicht ist, wird der zum vorhergehenden Zeitpunkt T1011 bestimmte Kommunikationsparameter in dem Verfahren des zyklischen Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums während eines Intervalls verwendet, bis der nächste Zeitpunkt T1012 eintritt, sogar falls der Zustand des Kommunikationsmediums schwankt. Während dieses Intervalls können ein Subträger oder ein für Zustandsschwankungen des Kommunikationsmediums angepasstes Modulationsverfahren nicht verwendet werden. Daher können vom Übertragungsendgerät übertragene Pakete nicht normal am Empfangsendgerät ankommen, wodurch unvorteilhafterweise ein Durchsatz verkleinert wird. Zum Beispiel wird in einem in 13 veranschaulichten Abschnitt P1 sogar während der Zustand des Kommunikationsmediums verschlechtert ist, eine Kommunikation mit einer hohen Kommunikationsrate versucht, wodurch Verluste von zu übertragenden Paketen erhöht werden und der Durchsatz vermindert wird. Es gibt ferner noch ein anderes Problem, wenn ein Intervall vom Zeitpunkt, an dem der Zustand des Kommunikationsmediums schwankt bis zum Zeitpunkt, an dem der Kommunikationsparameter geändert wird, lang ist.
Ein Weg zur Lösung dieser Probleme ist, den Durchführungszyklus des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums zu verkürzen, um Schwankungen des Zustands des Kommunikationsmediums zu folgen. Beim Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums bewertet das Empfangsendgerät ein Empfangs-CINR (Carrier to Interference and Noise power Ratio) für jeden Subträger. Um die Genauigkeit der CINR-Bewertung zu verbessern, überträgt das Übertragungsendgerät ein Bewertungsserienpaket mit einer langen Datenlänge (die Anzahl der Symbole). Daher wird der zeitliche Anteil des Bewertungsserienpakets im Kommunikationssystem erhöht, indem die Anzahl der Durchführungen des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums erhöht wird. Aus diesem Grund wird der Durchsatz im Gesamtsystem nicht verbessert, sogar wenn ein Kürzen des Zyklus auf Schwankungen des Zustands des Kommunikationsmediums folgt.
14 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Kommunikationsrate und dem Zustand des Kommunikationsmediums in einem herkömmlichen Fall zeigt, in dem das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt wird, wenn die Anzahl der Paket-Neuübertragungen einen vorbestimmten Wert übersteigt. In 14 stellen die Zeitpunkte T1013 und T1015 Zeitpunkte dar, an welchen der Detektionszyklus einer Kenngröße des Kommunikationsmediums eintritt. Der Zeitpunkt T1014 stellt einen Zeitpunkt dar, an welchem das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt wird, weil die Anzahl der Paket-Neuübertragungen einen vorbestimmten Wert übersteigt. Wie in 14 veranschaulicht ist, wird im Verfahren des Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums, falls der Zustand des Kommunikationsmediums verschlechtert ist, ein Modulationsparameter geändert, wenn die Anzahl der Paket-Neuübertragungen einen vorbestimmten Wert übersteigt, um der Verschlechterung zu folgen, wodurch die Kommunikationsrate vermindert wird. Sogar falls der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand geändert wird, wird die Kommunikation jedoch unter Verwenden des an den verschlechterten Zustand des Kommunikationsmediums angepassten Kommunikationsparameter durchgeführt (es wird auf einen Abschnitt P2 in 14 verwiesen). Daher wirft dies ein Problem auf, in welchem der Durchsatz nicht verbessert wird, sogar wenn der Zustand des Kommunikationsmediums verbessert wird.
Von daher enthalten herkömmliche Probleme eine Verminderung des Durchsatzes im gesamten Kommunikationssystem, weil der Kommunikationsparameter dem Zustand des Kommunikationsmediums nicht folgen kann, insbesondere wenn der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand geändert wird, und wegen eines langen Zeitintervalls vom Zeitpunkt, an welchem der Zustand des Kommunikationsmediums schwankt, bis zum Zeitpunkt, an welchem der Kommunikationsparameter geändert wird. Diese Probleme können ferner ein Problem aufwerfen, in welchem ein Benutzer zum Beispiel während eines Intervalls bis der Kommunikationsparameter entsprechend geändert wird, nicht kontinuierlich Videostreams mit zufriedenstellender Qualität ansehen kann, weil der Zustand des Kommunikationsmediums verschlechtert ist.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kommunikationsendgerät und ein Verfahren zum Modulieren und Demodulieren von Daten durch Detektieren einer Kenngröße eines Kommunikationsmediums und Folgen des Zustands des Kommu nikationsmediums zum Modulieren und Demodulieren von Daten zum Übertragen und Empfangen bereitzustellen, wobei ein Kommunikationsparameter sogar einer Änderung des Zustands des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand folgen kann.
Um die oben erwähnten Probleme zu lösen, weist die vorliegende Erfindung die folgenden Merkmale auf. Die vorliegende Erfindung ist auf ein Kommunikationsendgerät gerichtet, dass ein Paket zum Übertragen und Empfangen auf der Basis eines Kommunikationsparameters für eine Modulation und Demodulation, der gemäß einer Kenngröße des Kommunikationssystems bestimmt wird, moduliert und demoduliert, umfassend: Ein Informationselement-Extraktionsmittel, das bei jedem vorbestimmten Zyklus Informationen, die Übertragungseffizienz oder Qualität des Pakets angeben, als ein Informationselement extrahiert; ein Differenzberechnungsmittel, das bei jedem besagten Zyklus eine Differenz zwischen einem durch das Informationselement-Extraktionsmittel extrahierten ersten Informationselement und einem zuvor durch das Informationselement-Extraktionsmittel extrahierten zweiten Informationselement berechnet; und ein Detektionsverfahren-Leistungsbestimmungsmittel, das auf der Basis der Differenz zwischen dem ersten Informationselement und dem zweiten Informationselement, die durch das Differenzberechnungsmittel berechnet wird, bei jedem besagten Zyklus bestimmt, ob ein Verfahren zum Detektieren der Kenngröße des Kommunikationsmediums zum Ändern des Kommunikationsparameters durchzuführen ist.
Vorzugsweise ist das Kommunikationsendgerät auf einer Übertragungsseite des Pakets, und das Informationselement-Extraktionsmittel extrahiert ein Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen eines Übertragungspakets und eine mittlere Anzahl noch nicht übertragener Pakete als das Informationselement, das die Übertragungseffizienz des Pakets angibt.
Vorzugsweise ist das Kommunikationsendgerät auf einer Empfangsseite des Pakets, und das Informationselement-Extraktionsmittel extrahiert eine Fehlerkorrekturrate eines Empfangspakets als das Informationselement, das die Empfangsqualität des Pakets angibt. Vorzugsweise ist das Kommunikationsendgerät auf einer Seite des Übertragens des Pakets, und das Informationselement-Extraktionsmittel extrahiert das Informationselement, das die Empfangsqualität des Pakets angibt, auf der Basis von Kenngrößeninformationen, welche die Empfangsqualität des Pakets angeben, das in einem ACK-Paket enthalten ist, das von einem Kommunikationsendgerät auf der Seite des Empfangs des Pakets zurückgegeben wird.
Vorzugsweise berechnet das Differenzberechnungsmittel eine Differenz des Verhältnisses der Häufigkeit der Neuübertragung und eine Differenz der mittleren Anzahl noch nicht übertragener Pakete und das Detektionsverfahren-Leistungsfähigkeitsbestimmungsmittel bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, wenn die Differenz des Verhältnisses der Häufigkeit der Neuübertragungen größer oder gleich einer vorbestimmten Schwelle für die Differenz des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen ist oder die Differenz der mittleren Anzahl noch nicht übertragener Pakete größer als eine vorbestimmte Schwelle für die Differenz der mittleren Anzahl noch nicht übertragener Pakete ist.
Vorzugsweise bestimmt das Detektionsverfahren-Leistungsbestimmungsmittel ferner, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, wenn ein Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert kleiner als eine Schwelle für den Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert ist.
Vorzugsweise berechnet das Differenzberechnungsmittel eine Differenz der Fehlerkorrekturrate und das Detektionsverfah ren-Leistungsfähigkeitsbestimmungsmittel bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, wenn die Differenz der Fehlerkorrekturrate größer oder gleich einer Schwelle für die Differenz der Fehlerkorrekturrate ist.
Vorzugsweise sind die Kenngrößeninformationen Informationen, die eine Größe eines Teils angeben, der eine Fehlerkorrektur in dem durch das Kommunikationsendgerät auf der Empfangsseite empfangenen Paket erfordert.
Vorzugsweise extrahiert das Informationselement-Extraktionsmittel als das Informationselement eine Fehlerkorrekturrate, die die Empfangsqualität des empfangenen Pakets angibt, auf der Basis der Größe.
Vorzugsweise berechnet das Differenzberechnungsmittel eine Differenz der Fehlerkorrekturrate und das Detektionsverfahren-Leistungsfähigskeitsbestimmungsmittel bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, wenn die Differenz der Fehlerkorrekturrate größer oder gleich einer Schwelle für die Differenz der Fehlerkorrekturrate ist.
Vorzugsweise enthält das Paket eine einfache Bewertungsserie mit einem vorbestimmten Muster zur Bewertung der Empfangsqualität, weisen Daten der einfachen Bewertungsserie eine kleinere Größe als Daten einer Bewertungsserie auf, die verwendet wird, wenn das Detektionsverfahren durchgeführt wird, um die Kenngröße des Kommunikationsmediums zu bewerten, und die Kenngrößeninformationen sind beliebige der Folgenden: ein CINR-Wert, ein SINR-Wert und eine Empfangssignalintensität, die auf der Basis der Daten der einfachen Bewertungsserie berechnet werden, die in dem durch das Kommunikationsendgerät auf der Empfangsseite empfangenen Paket enthalten ist.
Vorzugsweise extrahiert das Informationselement-Extraktionsmittel als das Informationselement, das die Empfangsqualität des empfangenen Pakets angibt, beliebiges von Folgendem: einen Mittelwert mehrerer der CINR-Werte, einen Mittelwert mehrerer der SINR-Werte und einen Mittelwert mehrerer der Empfangssignalintensitäten.
Vorzugsweise berechnet das Differenzberechnungsmittel beliebiges von Folgendem: eine Differenz des Mittelwerts der CINR-Werte, eine Differenz des Mittelwerts der SINR-Werte und eine Differenz des Mittelwerts der Empfangssignalintensitäten, und das Detektionsverfahren-Leistungsfähigkeitsbestimmungsmittel bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, wenn irgendeine von der Differenz des Mittelwerts der CINR-Werte, der Differenz des Mittelwerts der SINR-Werte und der Differenz des Mittelwerts der Empfangssignalintensitäten größer oder gleich einer vorbestimmten Schwelle ist.
Vorzugsweise wird das Detektionsverfahren bei jedem vorbestimmten Grundzyklus durchgeführt und der vorbestimmte Zyklus ist kürzer als der vorbestimmte Grundzyklus.
Der vorbestimmte Zyklus kann variabel sein.
Vorzugsweise enthält das Kommunikationsendgerät ferner ein Detektionsverfahrendurchführungsmittel, dass ein Bewertungsserienpaket zum Bewerten der Kenngröße des Kommunikationsmediums an ein Kommunikationsendgerät auf einer Empfangsseite überträgt, wenn das Detektionsverfahren-Leistungsfähigkeitsbestimmungsmittel bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, ein Bewertungsergebnispaket empfängt, das Ergebnisse der Bewertung der Kenngröße des Kommunikationsmediums enthält, die vom Kommunikationsendgerät auf der Empfangsseite zurückgegeben wurden, und den Kommunikationsparameter auf der Basis des Bewertungsergebnispakets ändert.
Außerdem richtet sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren zur Bestimmung von Zeitpunkten zur Durchführung eines Verfahrens zur Detektion einer Kenngröße eines Kommunikationsmediums zur Bestimmung eines Kommunikationsparameters zur Verwendung bei der Modulation und Demodulation eines Pakets, mit den folgenden Schritten: Extrahieren von Informationen, die eine Überragungseffizienz oder Empfangsqualität des Pakets angeben, als ein Informationselement bei jedem vorbestimmten Zyklus; Berechnen einer Differenz zwischen einem in dem Informationselement-Extraktionsschritt extrahierten ersten Informationselement und einem zuvor in dem Informationselement-Extraktionsschritt extrahierten zweiten Informationselement bei jedem Zyklus; und auf der Basis der Differenz zwischen dem ersten Informationselement und dem zweiten Informationselement, wie in dem Berechnungsschritt berechnet wird, Bestimmten, ob ein Verfahren zur Detektion der Kenngröße des Kommunikationsmediums zum Ändern des Kommunikationsparameters durchzuführen ist, bei jedem besagten Zyklus.
Vorzugsweise wird in dem Informationselement-Extraktionsschritt das die Empfangsqualität des Pakets angebende Informationselement auf der Basis von Kenngrößeninformationen extrahiert, die die Empfangsqualität des Pakets angeben, das in einem von einem Kommunikationsendgerät auf einer Seite des Empfangs des Pakets zurückgegebenen ACK-Paket enthalten ist.
Ferner richtet sich die vorliegende Erfindung noch auf eine integrierte Schaltung, die ein Paket zum Übertragen und Empfangen auf der Basis eines Kommunikationsparameters zur Modulation und Demodulation moduliert und demoduliert, der gemäß einer Kenngröße des Kommunikationsmediums bestimmt wurde, umfassend: ein Informationselement-Extraktionsmittel, das bei jedem vorbestimmten Zyklus Informationen, welche die Übertragungseffizienz oder Empfangsqualität des Pakets angeben, als ein Informationselement extrahiert; ein Differenzberechnungsmittel, das bei jedem besagten Zyklus eine Differenz zwischen einem durch das Informationselement-Extraktionsmittel extrahierten ersten Informationselement und einem zuvor durch das Informationselement-Extraktionsmittel extrahierten zweiten Informationselement berechnet; ein Detektionsverfahren-Leistungsfähigkeitsbestimmungsmittel, das auf der Basis der Differenz zwischen dem ersten Informationselement und dem zweiten Informationselement, die durch das Differenzberechnungsmittel berechnet wird, bei jedem besagten Zyklus bestimmt, ob ein Verfahren zum Detektieren der Kenngröße des Kommunikationsmediums zum Ändern des Kommunikationsparameters durchzuführen ist; und ein Detektionsverfahren-Durchführungsmittel, das ein Bewertungsserienpaket zum Bewerten der Kenngröße des Kommunikationsmediums zu einem Kommunikationsendgerät auf einer Empfangsseite überträgt, wenn das Detektionsverfahren-Leistungsfähigkeitsbestimmungsmittel bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, ein Bewertungsergebnispaket empfängt, das von dem Kommunikationsendgerät auf einer Empfangsseite zurückgegebene Ergebnisse der Bewertung der Kenngröße des Kommunikationsmediums enthält, und auf der Basis des Bewertungsergebnispakets den Kommunikationsparameter ändert.
Nach der vorliegenden Erfindung wird eine Differenz im Informationselement berechnet, die entweder die Übertragungseffizienz oder die Empfangsqualität des Pakets angibt, wodurch detektiert wird, ob entweder in der berechneten Übertragungseffizienz oder der Empfangsqualität eine Schwankung zu einem bestimmten Grad oder mehr aufgetreten ist. Falls die Differenz gleich ist oder größer als eine vorbestimmte Schwelle, kann geschätzt werden, dass eine Schwankung zu einem vorbestimmten Grad oder mehr, entweder in der berechneten Übertragungseffizienz oder der Empfangsqualität aufgetreten ist, das heißt, eine Schwankung zu einem vorbestimmten Grad oder mehr ist im Zustand des Kommunikationsmediums aufgetreten. Falls derart geschätzt wird, bestimmt das Kommunikationsendgerät das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchzuführen, und führt dann das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durch. Daher kann eine Detektion nicht nur durchgeführt werden, wenn der Zustand des Kommunikationsmediums verschlechtert ist, sondern auch, wenn der Zustand verbessert ist. Auf der Basis der während eines normalen Vorgehens beim Übertragen und Empfangen des Pakets erhaltenen Informationen wird auch das Informationselement extrahiert. Daher erlaubt die vorliegende Erfindung einem Kommunikationsparameter ausgewählt zu werden, um dem Zustand des Kommunikationsmediums zur Kommunikation zu folgen, ohne den Durchsatz des gesamten Kommunikationsystems zu vermindern.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur eines Kommunikationsendgeräts 100 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
2 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Operation einer Zugriffssteuereinheit 101 in einem Schwankungsanalysezyklus zeigt.
3 ist ein Sequenzdiagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Durchführungszeitpunkten eines Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums, wenn der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand geändert wird.
4 ist ein sequenzielles Diagramm zum Beschreiben eines anderen Beispiels der Durchführungszeitpunkte eines Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums, wenn der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand geändert wird.
5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Zustand des Kommunikationsmediums und einer Kommunikationsrate zeigt, wenn die Kommunikationsendgeräte nach der ersten Ausführungsform verwendet werden.
6 ist ein Ablaufdiagramm, das eine Operation der Zugriffssteuereinheit 101 in der Struktur des Kommunikationsendgeräts 100 nach der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist ein Sequenzdiagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Durchführungszeitpunkten eines Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums, wenn der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand geändert wird.
8 ist ein Sequenzdiagramm, das einen Verarbeitungsfluss zwischen einem Übertragungsendgerät und einem Empfangsendgerät nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
9A ist eine Veranschaulichung, die ein Beispiel eines Datenpaketformats eines Datenpakets zeigt, das partiell einen Teil enthält, von dem angenommen wird, eine Bewertungsserie zu sein.
9B ist eine Veranschaulichung, die ein anderes Beispiel des Datenpaketformats eines Datenpakets zeigt, das partiell einen Teil enthält, von dem angenommen wird, eine Bewertungsserie zu sein.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das die Operation der Zugriffssteuereinheit 101 eines Übertragungsendgeräts nach einer dritten Ausführungsform in einem Schwankungsanalysezyklus zeigt.
11 ist eine Veranschaulichung, welche die gesamte Systemkonfiguration zeigt, wenn das Kommunikationsendgerät nach der vorliegenden Erfindung für Hochgeschwindigkeitsstromleitungsübertragung angewandt wird.
12 ist ein Sequenzdiagramm, das ein herkömmliches Verfahren des Bestimmens von Durchführungszeitpunkten eines Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums zeigt, das unabhängig von einer für das Kommunikationsmedium eindeutigen Kenngröße ist.
13 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Kommunikationsrate und einem Zustand eines Kommunikationsmediums in einem herkömmlichen Fall zeigt, in dem das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums zyklisch betrieben wird.
14 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen einer Kommunikationsrate und einem Zustand eines Kommunikationsmediums in einem herkömmlichen Fall zeigt, in dem das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt wird, wenn die Anzahl der Paket-Neuübertragungen einen vorbestimmten Wert übersteigt.
BESTER WEG ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
(Erste Ausführungsform)
1 ist ein Blockschaltbild, das die Struktur eines Kommunikationsendgeräts 100 nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 enthält ein Kommunikationsendgerät 100 eine Zugriffssteuereinheit 101, einen Übertragungspuffer 102, einen Empfangspuffer 103, eine Fehlerkorrekturverarbeitungseinheit 104 und eine Modulations-/Demodulationseinheit 105. Das Kommunikationsendgerät 100 verwendet ein Mehrträger-Übertragungsverfahren zum Modulieren oder Demodulieren eines Pakets, das an eine obere Schicht zu übertragende oder von einer oberen Schicht zu empfangende Daten oder ein Steuerpaket mit einer niedrigeren Schicht (nachstehend einfach als ein Paket bezeichnet) zum Übertragen oder Empfangen enthält. Als ein typisches Beispiel wird nachstehend das Übertragen oder Empfangen eines Pakets beschrieben, das an eine obere Schicht zu übertragende oder von einer oberen Schicht zu empfangende Daten enthält. Die Beschreibung kann jedoch auch auf das Übertragen oder Empfangen eines Steuerpakets oder dergleichen mit einer niedrigeren Schicht angewandt werden. Das Kommunikationsendgerät 100 überträgt ein Paket an ein anderes Kommunikationsendgerät gemäß eines in einem Planpaket beschriebenen Zugriffsplans, der von einem Steuerendgerät (nicht gezeigt) in einem Netzwerk übertragen wurde. Ein Kommunikationsmedium zwischen diesen Kommunikationsendgeräten kann verkabelt oder drahtlos sein.
Die Zugriffssteuereinheit 101 steuert einen Zugriff des Kommunikationsendgeräts 100 auf das Kommunikationsmedium. Zum Durchführen eines Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums verursacht die Zugriffssteuereinheit 101, dass ein Bewertungsserienpaket an die Modulations-/Demodulationseinheit 105 übertragen wird. In Erwiderung dazu ermittelt die Zugriffssteuereinheit 101 eine Kenngröße des Kommunikationssystems für jeden Subträger auf der Basis eines vom Kommunikationsendgerät auf der Empfangsseite zurückgegebenen Bewertungsergebnispakets, bestimmt einen Kommunikationsparameter für jeden Subträger und weist die Modulations-/Demodulationseinheit 105 an, den Kommunikationsparameter zum Modulieren oder Demodulieren zu verwenden. Der Kommunikationsparameter enthält Informationen darüber, welcher Subträger zu verwenden ist, einen Modulationsindex mit dem zu verwendenden Subträger und Informationen über ein Modulationsverfahren mit dem zu verwendenden Subträger.
Der Übertragungspuffer 102 enthält eine oder mehrere Übertragungswarteschlagen 102a, jede für jedes der Zielkommunikationsendgeräte als Kommunikationsgegenstücke (oder für jeden Pakettyp) zum Speichern von Übertragungspaketen.
Der Empfangspuffer 103 enthält eine oder mehrere Empfangswarteschlangen 103a, jede für jede der Übertragungsquellkommunikationsendgeräte (oder für jeden Pakettyp) zum Speichern empfangener Pakete.
Die Fehlerkorrekturverarbeitungseinheit 104 führt eine Fehlerkorrektur auf einem Empfangspaket durch und speichert dann das fehlerkorrigierte Paket in einer der Empfangswarteschlangen 103a.
Die Modulations-/Demodulationseinheit 105 demoduliert ein durch das Kommunikationsmedium auf der Basis des durch die Zugriffssteuereinheit 101 bereitgestellten Kommunikationsparameters empfangenes Paket und sendet dann das Paket an die Fehlerkorrekturverarbeitungseinheit 104. Die Modulations-/Demodulationseinheit 105 moduliert ferner ein in einer der Übertragungswarteschlangen 102a gespeichertes Paket und überträgt dann das modulierte Paket über das Kommunikationsmedium.
Im Kommunikationsendgerät 100 werden Daten der oberen Schicht über eine Schnittstelle der oberen Schicht an die Zugriffssteuereinheit 101 abgegeben. Die Zugriffssteuereinheit 101 paketiert die Daten und speichert Pakete in den Übertragungs warteschlangen 102a für jedes Zielkommunikationsendgerät (oder für jeden Pakettyp). Wenn ein vorbestimmter Übertragungszeitpunkt erreicht wird, verursacht die Zugriffssteuereinheit 101, dass ein Übertragungspaket vom Übertragungspuffer 102 gelesen wird, verursacht, dass die Modulations-/Demodulationseinheit 105 das Paket unter Verwenden des aktuellen Kommunikationsparameters moduliert und verursacht dann, dass die modulierten Daten zum Kommunikationsmedium gesendet werden. Nach Empfangen einer Mitteilung vom Kommunikationsgegenstückendgerät, dass der normale Empfang eines Pakets fehlgeschlagen ist, verursacht die Zugriffssteuereinheit 101 erneut, dass das Paket, dessen normaler Empfang fehlgeschlagen ist, vom Übertragungspuffer 102 zum Neuübertragen gelesen wird.
Beim Paketempfang demoduliert im Kommunikationsendgerät 100 die Modulations-/Demodulationseinheit 105 das empfangene Paket gemäß dem eingestellten Kommunikationsparameter. Dann führt die Fehlerkorrekturverarbeitungseinheit 104 eine Fehlerkorrekturverarbeitung durch und speichert dann das fehlerkorrigierte empfangene Paket in einer der Empfangswarteschlangen 103a. Die Zugriffssteuereinheit 101 erhält ein in einer der Warteschlangen 103a gespeichertes Empfangspaket zum Übermitteln an die obere Schicht durch die obere Schnittstelle.
Die Zugriffssteuereinheit 101 berechnet für jedes der Übertragungsgegenstückendgeräte die Anzahl der zu übertragenden Pakete (nachstehend als die Anzahl der Übertragungspakete bezeichnet) für jeden Paketübertragungszeitpunkt, und verursacht dann, dass die Anzahl der Übertragungspakete im Übertragungspuffer 102 gespeichert wird.
Die Zugriffssteuereinheit 101 zählt für jedes der Übertragungsgegenstückendgeräte die Anzahl der Neuübertragungen ei nes Pakets (nachstehend als die Anzahl der Paket-Neuübertragungen bezeichnet) für jeden Empfangszeitpunkt einer Mitteilung vom Endgerät an der Empfangsseite, dass der normale Empfang eines Pakets fehlgeschlagen ist, oder für jeden Neuübertragungszeitpunkt eines Pakets, und verursacht dann, dass die Anzahl der Paket-Neuübertragungen im Übertragungspuffer 102 gespeichert wird.
Die Zugriffssteuereinheit 101 hält einen ersten Zeitgeber zum Zählen eines vorbestimmten Zyklus zum Durchführen des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums. Wenn durch den ersten Zeitgeber mitgeteilt wird, dass der vorbestimmte Zyklus zum Durchführen des Verfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums eintritt, führt die Zugriffssteuereinheit 101 das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durch, wobei diese Mitteilung als Auslöser genommen wird. Nachstehend wird der vorbestimmte Zyklus zum Durchführen des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums als ein Grundzyklus bezeichnet.
Die Zugriffssteuereinheit 101 hält ferner einen zweiten Zeitgeber zum Zählen eines vorbestimmten Zyklus, welcher kürzer als der Grundzyklus zum Analysieren von Schwankungen von Informationselementen ist (was weiter unten beschrieben wird). Wenn durch den zweiten Zeitgeber mitgeteilt wird, dass der vorbestimmte Zyklus zum Analysieren von Schwankungen der Informationselemente eintritt, beginnt die Zugriffssteuereinheit 101 Schwankungen der Informationselemente zu analysieren. Nachstehend wird der vorbestimmte Zyklus zum Analysieren von Schwankungen der Informationselemente als ein Schwankungsanalysezyklus bezeichnet. Es ist zu beachten, dass der Schwankungsanalysezyklus mit einem Abtastzyklus eines analogen Signals synchronisiert sein kann.
2 ist ein Flussdiagramm, das die Operation der Zugriffssteuereinheit 101 in einem Schwankungsanalysezyklus zeigt. Mit Bezug auf 2 wird unten der Operation der Zugriffssteuereinheit in einem Schwankungsanalysezyklus beschrieben. Es ist zu beachten, dass Paketübertragung/-empfang gleichzeitig mit der in 2 gezeigten Operation durchgeführt wird. Daher werden die Anzahl der Übertragungspakete und die Anzahl der Pakete-Neuübertragungen gleichzeitig mit der in 2 gezeigten Operation gespeichert.
Das in 2 gezeigte Vorgehen beginnt mit einer Mitteilung des Startens eines Schwankungsanalysezyklus vom zweiten Zeitgeber als Auslöser.
Die Zugriffssteuereinheit 101 führt zuerst einen Vorgang des Extrahierens und Speicherns eines Informationselements durch (Schritt S100). Hier ist das Informationselement ein Teil von Informationen, welche den Zustand des Kommunikationsmediums widerspiegeln, und kann als ein Ergebnis der Paketübertragung erhalten werden. Das Informationselement gemäß der ersten Ausführungsform ist ein Teil von Informationen, welche die Paketübertragungseffizienz angeben. Um eine Prozesslast auf dem Kommunikationsendgerät zu reduzieren, ist das Informationselement vorzugsweise ein Teil von Informationen, welche leicht berechnet werden können. In der ersten Ausführungsform wird ein Verhältnis der Häufigkeit von Paket-Neuübertragungen und eine mittlere Anzahl noch nicht übertragener Pakete zum Angeben der Paketübertragungseffizienz verwendet. Es ist zu beachten, dass die hierin beschriebenen Informationselemente lediglich ein Beispiel sind und nicht beschränkend sein sollen, so lange sie Teile von Informationen sind, welche die Paketübertragungseffizienz angeben.
Insbesondere in Schritt S100 berechnet die Zugriffssteuereinheit 101 ein Verhältnis der Häufigkiet von Neuübertragungen auf der Basis einer Gesamtanzahl der Übertragungspakete und einer Gesamtanzahl von Paket-Neuübertragungen zur Startzeit eines Schwankungsanalysezyklus und verursacht dann, dass das berechnete Verhältnis im Übertragungspuffer 102 gespeichert wird. Das Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen wird zum Beispiel durch (die Gesamtanzahl von Paket-Neuübertragungen)/(die Gesamtanzahl von Übertragungspaketen + die Gesamtanzahl von Paket-Neuübertragungen) berechnet.
In Schritt S100 zählt die Zugriffssteuereinheit 101 ferner die Anzahl noch nicht übertragener Pakete, welche in den Übertragungswarteschlangen 102a für jedes Kommunikationsgegenstück enthalten sind, und berechnet auf der Basis der summierten Ergebnisse eine mittlere Anzahl noch nicht übertragener Pakete und verursacht dann, dass die berechnete Anzahl im Übertragungspuffer 102 gespeichert wird. Die mittlere Anzahl noch nicht übertragener Pakete wird zum Beispiel durch (eine mittlere Anzahl noch nicht übertragener Pakete zur Startzeit des vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus + die Anzahl noch nicht übertragener Pakete zur Startzeit des aktuellen Schwankungsanalysezyklus)/2 berechnet. Die mittlere Anzahl noch nicht übertragener Pakete ist ein numerischer Wert, der den Grad der Last angibt, welche abhängig vom Zustand des Kommunikationsmediums, auf die Paketübertragung aufgebracht wird. Wenn die mittlere Anzahl noch nicht übertragener Pakete größer ist, ist die Last größer.
Als Nächstes bestimmt die Zugriffssteuereinheit 101, ob Daten mit einem genügenden Wert zum Schätzen des Zustands des Kommunikationsmediums in einer Datensequenz zum Übertragen einer Gruppe von Übertragungspaketen von der Übertragungsseite zur Empfangsseite übertragen worden sind. Diese Bestimmung wird in Abhängigkeit davon gemacht, ob die im Übertragungspuffer 102 gespeicherte Anzahl der Übertragungspakete gleich oder größer als eine vorbestimmte Minimalanzahl von Paketen ist (Schritt S101). Falls die Anzahl der Übertragungspakete nicht größer ist als die Minimalanzahl der Pakete, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zu einer Operation in Schritt S106 über. Falls die Anzahl der Übertragungspakete gleich oder größer als die vorbestimmte Minimalanzahl von Paketen ist, geht die Zugriffssteuereinheit 101 andererseits zu einer Operation in Schritt S102 über.
In Schritt S102 berechnet die Zugriffssteuereinheit 101 als einen Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen einen Absolutwert einer Differenz zwischen einem Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen im aktuellen Schwankungsanalysezyklus (erstes Informationselement) und einem Minimalwert von Verhältnissen der Häufigkeit von Neuübertragungen, der vorher berechnet wurde (nachstehend als ein Minimalverhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen bezeichnet) (zweites Informationselement), und bestimmt dann, ob der berechnete Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen kleiner als eine vorbestimmte Schwelle des Differenzwerts des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen ist. Es ist zu beachten, dass das Minimalverhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen noch nicht im ersten Schwankungsanalysezyklus eingestellt ist, und daher 0 ist. In jedem der folgenden Schwankungsanalysezyklen wird der in Schritt S106 eingestellte Wert, der unten weiter beschrieben wird, als das Minimalverhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen verwendet.
Falls der Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen nicht kleiner ist als die Schwelle des Differenzwerts des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zu einer Operation in Schritt S105 über. Falls der Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen kleiner als die Schwelle des Differenzwerts des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen ist, geht die Zugriffssteuereinheit 101 andererseits zu einer Operation in Schritt S103 über.
In Schritt S103 berechnet die Zugriffssteuereinheit 101 einen Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert und bestimmt dann, ob der berechnete Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert kleiner ist als eine Schwelle des Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwerts. Insbesondere berechnet die Zugriffssteuereinheit 101 für jeden Subträger eine Datenmenge, welche mit einem Symbolblock (in Einheiten von Bits) auf der Basis des in der Modulations-/Demodulationseinheit 105 eingestellten Kommunikationsparameters übertragen werden kann, und summiert dann die berechneten Datenmengen zum Berechnen des Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwerts.
Falls der berechnete Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert nicht kleiner ist als die Schwelle des Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwerts, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zur Operation in Schritt S106 über. Falls der berechnete Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert kleiner ist als die Schwelle des Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwerts, geht die Zugriffssteuereinheit 101 andererseits zur Operation in Schritt S104 über.
In Schritt S104 teilt die Zugriffssteuereinheit 101 einen Absolutwert einer Differenz zwischen einer mittleren Anzahl noch nicht übertragener Pakete, die im aktuellen Schwankungsanalysezyklus (erstes Informationselement) berechnet wird, und einer mittleren Anzahl noch nicht übertragener Pakete, die im vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus (zweites Informationselement) berechnet wurde, durch die mittlere Anzahl noch nicht übertragener Pakete, wodurch eine mittlere Differenz der Anzahl noch nicht übertragener Pakete berechnet wird, und bestimmt dann, ob die berechnete mittlere Differenz der Anzahl noch nicht übertragener Pakete größer ist als eine vorbestimmte Schwelle der mittleren Differenz der Anzahl derartiger Pakete. Es ist zu beachten, dass, solange eine Differenz von einer mittleren Anzahl noch nicht übertragener Pakete, welche in einem vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechnet wurde, berechnet wird, die Differenz nicht auf die Differenz von der mittleren Anzahl noch nicht übertragener Pakete, die im unmittelbar vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechnet wurde, beschränkt ist.
Falls die mittlere Differenz der Anzahl noch nicht übertragener Pakete nicht größer ist als die Schwelle des Differenzwerts der Anzahl derartiger Pakete, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zur Operation in Schritt S106 über. Falls die mittlere Differenz der Anzahl noch nicht übertragener Pakete größer ist als die Schwelle des Differenzwerts der Anzahl derartiger Pakete, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zur Operation in Schritt S105 über.
In Schritt S105 bestimmt die Zugriffssteuereinheit 101, dass das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchzuführen ist, überträgt ein Bewertungsserienpaket zum Kommunikationsendgerät an der Empfangsseite und stellt dann auf der Basis eines in Erwiderung zurückgegebenen Bewertungsergebnispakets den Kommunikationsparameter neu ein. Nach der Operation in Schritt S105 geht die Zugriffssteuereinheit 105 zur Operation in Schritt S106 über. Es ist zu beachten, dass, sobald das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt wird, der Schwankungsanalysezyklus nach dem Abschluss des Verfahrens neu gestartet werden kann oder der Schwankungsanalysezyklus eintreten kann, ohne seinen Zyklus zu ändern.
In Schritt S106 speichert die Zugriffssteuereinheit 101 erneut einen Minimalwert unter den vorhergehenden Verhältnissen der Häufigkeit von Neuübertragungen im Übertragungspuffer 102 als ein Minimalverhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen.
Die Operationen in den Schritten S100 bis S106 werden vom Start des Schwankungsanalysezyklus und dessen Ende durchgeführt. Nachdem die Operationen der Schritte S100 bis S106 abgeschlossen sind, wartet die Zugriffssteuereinheit 101 bis die Startzeit des nächsten Schwankungsanalysezyklus eintritt, um die in 2 gezeigte Operation zu starten.
3 ist ein Ablaufdiagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Zeitpunkten des Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums, wenn der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand geändert wird. Nachstehend wird mit Bezug auf 3 das Beispiel der Zeitpunkte des Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums beschrieben, wenn der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand geändert wird.
Zuerst wird angenommen, dass, wenn ein Zeitpunkt T300 zum Starten eines Schwankungsanalysezyklus eintritt, ein Übertragungsendgerät (was nachstehend ein Kommunikationsendgerät an einer Übertragungsseite bedeutet) bereits eine Vielzahl von Paketen als eine Datensequenz 301 an ein Empfangsendgerät (was nachstehend ein Kommunikationsendgerät an einer Empfangsseite bedeutet) übertragen hat. Zum Zeitpunkt des Übertragens der Pakete verursacht die Zugriffssteuereinheit 101, dass die Anzahl der Übertragungspakete und die Anzahl der Paket-Neuübertragungen im Übertragungspuffer 102 gespeichert werden. Wenn der Zeitpunkt T300 eintritt, berechnet das Übertragungsendgerät ein Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen und eine mittlere Anzahl noch nicht übertragener Pakete als Informationselemente, und verursacht dann, dass die berechneten Werte im Übertragungspuffer 102 gespeichert werden (es wird auf Schritt S100 in 2 verwiesen).
Hier wird angenommen, dass zwischen den Zeitpunkten T300 und einem Zeitpunkt T302 zum Starten des nächsten Schwankungsanalysezyklus keine großen Schwankungen im Zustand des Kommunikationsmediums auftreten. In diesem Fall schwankt ein Verhältnis von Paketverlusten in der Datensequenz 301 nicht signifikant. Wenn der Zeitpunkt T302 eintritt, berechnet das Übertragungsendgerät ein Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen und eine mittlere Anzahl noch nicht übertragener Pakete, und verursacht dann, dass die berechneten Werte im Übertragungspuffer 102 gespeichert werden (es wird auf Schritt S100 in 2 verwiesen). Mit dem Verhältnis nicht signifikant schwankender Paketverluste ist der Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen kleiner als die Schwelle des Differenzwerts des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen (es wird auf einen Ablauf nach JA in Schritt S102 von 2 verwiesen). Falls der Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert gleich oder größer als die Schwelle des Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwerts ist (es wird auf einen Ablauf nach NEIN in Schritt S103 von 2 verwiesen), wird zu dieser Zeit das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums nicht nach dem Zeitpunkt T300 durchgeführt. Dies ist zum Vermeiden einer unnötigen Ausführung des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums unter Umständen, in denen eine bestimmte Geschwindigkeit und eine bestimmte Erfolgsrate garantiert sind. Die Zugriffssteuereinheit 101 aktualisiert dann das Minimalverhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen (es wird auf Schritt S106 in 2 verwiesen).
Als Nächstes wird angenommen, dass der Zustand des Kommunikationsmediums nach dem Zeitpunkt T302 stark verbessert wird. In diesem Fall wird ein Verhältnis von Paketverlusten vom Übertragungsendgerät zum Empfangsendgerät vermindert (es wird auf eine Datensequenz 303 in 3 verwiesen). Daher wird der durch die Zugriffssteuereinheit 101 in Schritt S102 berechnete Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen nach einem Zeitpunkt T304 zum Starten des Schwankungsanalysezyklus erhöht, um gleich oder größer als die Schwelle des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen zu sein. Falls der Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen gleich oder größer ist als die Schwelle des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen, führt die Zugriffssteuereinheit 101 den Vorgang von Schritt S106 durch.
Daher überträgt das Übertragungsendgerät ein Bewertungsserienpaket 305 zum Empfangsendgerät. In Erwiderung detektiert das Empfangsendgerät eine Kenngröße des Kommunikationsmediums für jeden Subträger und gibt dann ein die Detektionsergebnisse enthaltendes Bewertungsergebnispaket 306 an das Übertragungsendgerät zurück. Nach Empfangen des Bewertungsergebnispakets 306 stellt das Übertragungsendgerät den Kommunikationsparameter auf der Basis der Bewertungsergebnisse neu ein und startet dann die Datenübertragung neu.
Herkömmlicherweise wird das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums nur durchgeführt, wenn die Anzahl der Neuübertragungen eine Schwelle übersteigt. In der vorliegenden Erfindung wird durch Bestimmen, ob der Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen gleich oder größer ist als die Schwelle des Differenzwerts des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen bestimmt, ob der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand geändert wird, wodurch automatisch das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt wird. Daher kann der Kommunikationsparameter bestimmt werden, um den Änderungen der Kenngröße des Kommunikationsmediums zu folgen.
4 ist ein sequenzielles Diagramm zum Beschreiben eines anderen Beispiels der Zeitpunkte des Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums, wenn der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand geändert wird. Nachstehend wird mit Bezug auf 4 ein anderes Beispiel der Zeitpunkte des Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums beschrieben, wenn der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand geändert wird.
In 4 wird zuerst in einem verschlechterten Zustand des Kommunikationsmediums angenommen, dass der Zustand des Kommunikationsmediums nicht signifikant schwankt, nachdem der Kommunikationsparameter eingestellt ist. In diesem Fall wird der Zustand einer Last auf dem Kommunikationsmedium nicht geändert und daher ändern sich die Anzahlen noch nicht übertragener Pakete in Übertragungswarteschlangen 401 und 403 nicht signifikant. Daher ist eine Differenz zwischen einer mittleren Anzahl noch nicht übertragener Pakete zu einem Zeitpunkt T400 zum Starten eines Schwankungsanalysezyklus und einer mittleren Anzahl noch nicht übertragener Pakete zu einem Zeitpunkt T402 zum Starten eines anderen Schwankungsanalysezyklus kleiner als die Schwelle der Anzahl noch nicht übertragener Pakete. Daher wird im Schwankungsanalysezyklus, welcher zur Zeit T402 startet, das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums nicht durchgeführt (es wird auf einen Ablauf nach NEIN in Schritt S104 von 2 verwiesen).
Dann wird angenommen, dass der Zustand des Kommunikationsmediums nach einer Weile nach und nach von einem verschlechterten Zustand verbessert wird. Obwohl der Kommunikationsparameter derart eingestellt ist, dass die Kommunikationsrate niedrig ist, werden in diesem Fall die Paketverluste wegen der Verbesserung des Zustands des Kommunikationsmediums vermindert. Daher können Pakete einfach abgegeben werden und die Anzahl noch nicht übertragener Pakete wird vermindert, wie in den Übertragungswarteschlangen 405 und 407 gezeigt ist. In einem derartigen Fall wird zu einem Zeitpunkt T406 zum Starten eines Schwankungsanalysezyklus die Anzahl noch nicht übertragener Pakete in der Übertragungswarteschlange 407 verglichen mit der Anzahl noch nicht übertragener Pakete in der Übertragungswarteschlange 405 zum Zeitpunkt T404 zum Starten des vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus vermindert. Daher kann die Differenz von der mittleren Anzahl noch nicht übertragener Pakete größer sein als die Schwelle des Differenzwerts der Anzahl derartiger Pakete. Da ursprünglich angenommen wurde, dass der Zustand des Kommunikationsmediums verschlechtert ist, ist auch der Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert kleiner als die Schwelle des Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwerts. Aus diesem Grund geht die Operation zu einem Ablauf nach JA in Schritt S103 und dann nach JA in Schritt S104 von 2 über, und somit wird das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt. Dadurch überträgt das Übertragungsendgerät ein Bewertungsserienpaket 408 zum Detektieren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums zum Empfangsendgerät. Unter Verwenden des Bewertungsserienpakets 408 detektiert des Empfangsendgerät eine Kenngröße des Kommunikationsmediums und teilt dann dem Übertragungsendgerät die Detektionsergebnisse als ein Bewertungsergebnispaket 409 mit. Nach Empfangen des Bewertungsergebnispakets 409 stellt das Übertragungsendgerät den Kommunikationsparameter auf der Basis der Bewertungsergebnisse neu ein und startet dann die Datenübertragung neu. Damit kann das Übertragungsendgerät automatisch ein Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchführen, sogar wenn der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand geändert wird, wodurch der Kommunikationsparameter bestimmt wird, um den Änderungen der Kenngröße des Kommunikationsmediums zu folgen.
Sogar nachdem der Kommunikationsparameter aktualisiert ist, schwankt der Zustand des Kommunikationsmediums kontinuierlich. Daher wird gleichzeitig mit den Schwankungsanalysezyklen die Operation von 2 durchgeführt. Sogar wenn der Zustand des Kommunikationsmediums signifikant verschlechtert ist, schwankt das Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen signifikant, ähnlich mit dem Fall, in dem der Zustand des Kommunikationsmediums verbessert wird. Somit ist der Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen größer als die Schwelle des Differenzwerts des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen und daher geht die Operation zu einem Ablauf nach NEIN in Schritt S102 von 2 über, wodurch das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt wird.
5 ist ein Diagramm, das eine Beziehung zwischen dem Zustand des Kommunikationsmediums und einer Kommunikationsrate zeigt, wenn die Kommunikationsendgeräte gemäß der ersten Ausführungsform verwendet werden. Nachstehend wird mit Bezug auf 5 die Beziehung zwischen dem Zustand des Kommunikationsmediums und der Kommunikationsrate beschrieben, wenn die Kommunikationsendgeräte nach der ersten Ausführungsform verwendet werden.
In 5 gibt die Vertikalachse Werte des Zustands des Kommunikationsmediums oder Werte der Kommunikationsrate an. Der positivere Wert auf der Vertikalachse gibt einen zufrieden stellenderen Zustand des Kommunikationsmediums und einen höheren Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert an. Eine fettgedruckte, durchgezogene Linie gibt Änderungen des Zustands des Kommunikationsmediums an. Eine fettgedruckte, punktierte Linie gibt Änderungen der Kommunikationsrate an. Eine dünne punktierte Linie gibt die Schwelle des Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwerts an. Die Horizontalachse gibt die Zeit an. Die Startzeiten eines Schwankungsanalysezyklus werden durch Zeitpunkte S1 bis S10 dargestellt. In 5 geben die als CE1 bis CE5 bezeichneten Abschnitte Intervalle an, während welchen das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt wird.
In 5 wird das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums im Abschnitt CE1 durchgeführt, wenn der Grundzyklus des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums startet. Damit wird der Kommunikationsparameter eingestellt. In 5 wird anfänglich angenommen, dass die vom eingestellten Kommunikationsparameter abgeleitete Kommunikationsrate größer ist als die Schwelle des Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwerts. Daher geht der Vorgang zu einem Ablauf nach NEIN in Schritt S103 von 2 über, wodurch das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums nicht durchgeführt wird.
5 zeigt, dass sich der Zustand des Kommunikationsmediums plötzlich etwa zum Zeitpunkt S3 verschlechtert. In einem derartigen Fall ist eine Differenz zwischen dem Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen und dem Minimalverhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen zum Zeitpunkt S3 groß. Hier wird angenommen, dass der Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen größer wird als die Schwelle des Differenzwerts des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen. In diesem Fall geht der Vorgang zu einem Ablauf nach NEIN in Schritt S102 von 2 über. Daher wird das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums im Abschnitt CE2 durchgeführt (Schritt S105). Damit wird detektiert, dass der Zustand des Kommunikationsmediums von einem zufriedenstellenden Zustand in einen verschlechterten Zustand geändert wird, und der Kommunikationsparameter wird auf der Basis des Zustands des Kommunikationsmediums zum Start des Abschnitts CE2 (zur Übertragungszeit eines Bewertungsserienpakets) eingestellt. Damit wird der Kommunikationsparameter eingestellt, um dem verschlechterten Zustand des Kommunikationsmediums zu folgen.
Vom Zeitpunkt S4 zum Zeitpunkt S5 wird der Zustand des Kommunikationsmediums in einem niedrigen Zustand gehalten. Daher werden etwa zum Zeitpunkt T3 gespeicherte und noch nicht übertragene Pakete nicht vermindert. Somit geht der Vorgang zu einem Ablauf nach NEIN in Schritt S104 von 2 über, wodurch das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums nicht durchgeführt wird.
Danach zeigt der Zustand des Kommunikationsmediums etwa zum Zeitpunkt S6 eine Tendenz zur Verbesserung. In einem derartigen Fall tendieren, sogar falls die Kommunikationsrate niedrig eingestellt ist, Paketverluste wegen Einflüssen von Geräuschen auf dem Kommunikationsmedium vermindert zu werden. Daher beginnen die gespeicherten, noch nicht übertragenen Pakete abzunehmen. Daher geht der Vorgang zu einem Ablauf nach JA in Schritt S104 der in 2 gezeigten und zum Zeitpunkt T6 zum Starten des Abtastens durchgeführten Operation über. Damit wird im Abschnitt CE3 das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt, der Kommunikationsparameter aktualisiert und die Kommunikationsrate erhöht. Ein Beispiel eines derartigen Ablaufs des Vorgangs ist in 4 gezeigt.
Falls der Zustand des Kommunikationsmediums etwa zum Zeitpunkt S6 eine Tendenz zur Verbesserung zeigt, kann zum Beispiel der Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen größer werden als die Grenze des Differenzwerts des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen. Damit kann der Vorgang zu einem Ablauf nach NEIN in Schritt S102 übergehen, wodurch das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt wird. Ein typischer Fall, in welchem der Vorgang zu einem Ablauf nach NEIN in Schritt S102 übergeht, ist der Fall, in dem sich der Zustand des Kommunikationsmediums plötzlich verbessert. Ein Beispiel eines derartigen Ablaufs des Vorgangs ist in 3 gezeigt.
Auch zum Zeitpunkt S7 zeigt der Zustand des Kommunikationsmediums eine Tendenz zur Verbesserung. Daher geht der Vorgang zu einem Ablauf nach JA in Schritt S104 oder einem Ablauf nach NEIN in Schritt S102 über, wodurch das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums im Abschnitt CE4 durchgeführt wird, der Kommunikationsparameter aktualisiert und die Kommunikationsrate erhöht wird.
Zum Zeitpunkt S8 und danach zeigt der Zustand des Kommunikationsmediums dann eine Tendenz zur weiteren Verbesserung. Die Kommunikationsrate ist jedoch größer als die Schwelle des Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwerts, und daher geht der Vorgang zu einem Ablauf nach NEIN in Schritt S103 über, wodurch das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums nicht durchgeführt wird. Wenn der nächste Grundzyklus eintritt, wird dann das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums im Abschnitt CE5 durchgeführt und der zu diesem Zeitpunkt geeignete Kommunikationsparameter wird eingestellt.
Im Gegensatz zum herkömmlichen Fall, in dem lediglich bestimmt wird, ob die Anzahl der Neuübertragungen den vorbestimmten Wert übersteigt, vergleicht von daher das Kommunikationsendgerät gemäß der ersten Ausführungsform eine Differenz in einem Informationselement, welches die Paketübertragungseffizienz angibt, wie das Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen oder die Anzahl noch nicht übertragener Pakete, mit einer vorbestimmten Schwelle. Daher kann das Kommunikationsendgerät detektieren, ob sich die Paketübertragungseffizienz um einen vorbestimmten Grad oder mehr ändert. Bei der herkömmlichen Technologie ist die Tatsache, dass lediglich die Anzahl der Neuübertragungen erhöht wird, ein Zeichen für ein Phänomen, dass sich die Kenngröße des Kommunikationsmediums verschlechtert. Beim Kommunikationsendgerät gemäß der ersten Ausführungsform kann zusätzlich zum Phänomen, dass sich die Kenngröße des Kommunikationsmediums verschlechtert, auch ein Phänomen detektiert werden, dass sich die Kenngröße des Kommunikationsmediums verbessert. Beim Kommunikationsendgerät gemäß der ersten Ausführungsform kann daher, sogar falls sich der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand ändert, der Kommunikationsparameter derart gebildet werden, um dem Zustand des Kommunikationsmediums in geeigneter Weise zu folgen. Daher ist es möglich, ein Kommunikationsendgerät bereitzustellen, welches eine Verbesserung des Durchsatzes im gesamten Kommunikationssystem und eine zeitliche Reduzierung vom Zeitpunkt, wenn der Zustand des Kommunikationssystems schwankt, zum Zeitpunkt, wenn der Kommunikationsparameter geändert wird, erlaubt.
Hier, in der ersten Ausführungsform, wird das Informationselement, wie das Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen oder die Anzahl noch nicht übertragener Pakete, beim Start des Schwankungsanalysezyklus berechnet (es wird auf Schritt S100 in 2 verwiesen). Alternativ wird eine der artige Berechnung in einem Schritt des Vergleichens eines Differenzwerts mit einer Schwelle durchgeführt (Schritt S102 oder S104 in 2). Auch die Zugriffssteuereinheit 101 kann jedes der Informationselemente (das Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen und der Anzahl noch nicht übertragener Pakete) berechnen, wann immer sie Informationen (zum Beispiel eine Gesamtanzahl von Paketübertragungen, eine Gesamtanzahl von Übertragungspaketen und die Anzahl noch nicht übertragener Pakete) zum Berechnen des Informationselements enthält, um das berechnete Element im Übertragungspuffer 102 zu speichern, und kann das gespeicherte Informationselement extrahieren, wann immer die Operation in Schritt S100, S102 oder S104 durchgeführt wird.
Um einen Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen zu berechnen, wird in der ersten Ausführungsform ferner ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem im aktuellen Schwankungsanalysezyklus berechneten Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen und eines Minimalverhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen berechnet. Alternativ kann ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem im aktuellen Schwankungsanalysezyklus berechneten Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen und einem im vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechneten Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen als der Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen genommen werden. Anstelle des im unmittelbar vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechneten Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen kann ein in einem der vorhergehenden Schwankungsanalysezyklen berechnetes Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen zum Ermitteln einer Schwankung der Paketübertragungseffizienz verwendet werden.
Weiterhin vergleicht in der ersten Ausführungsform die Zugriffssteuereinheit 101 den Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen mit seiner Schwelle (Schritt S102) und vergleicht dann die mittlere Differenz der Anzahl noch nicht übertragener Pakete mit ihrer Schwelle (Schritt S104). Alternativ kann die Zugriffssteuereinheit 101 die mittlere Differenz der Anzahl noch nicht übertragener Pakete mit ihrer Schwelle vergleichen und kann dann den Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen mit seiner Schwelle vergleichen.
Weiterhin wird noch der Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert mit seiner Schwelle verglichen (Schritt S103). Alternativ kann dieser Vorgang weggelassen werden.
Weiterhin wird in der ersten Ausführungsform noch die Datenmenge, welche über einen Symbolblock übertragen werden kann, als der Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert verwendet. Alternativ kann die Anzahl der verwendeten Subträger als der Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert verwendet werden.
Weiterhin ist noch der Vorgang in Schritt S101 des Bestimmens, ob die Anzahl der Pakete gleich oder größer ist als die Minimalanzahl der Pakete, kein unverzichtbarer Vorgang.
(Zweite Ausführungsform)
In einer zweiten Ausführungsform ist die Struktur eines Kommunikationsendgeräts ähnlich zu jener gemäß der ersten Ausführungsform. Daher wird zur Beschreibung auch auf 1 verwiesen. In der ersten Ausführungsform wird jedoch durch das Kommunikationsendgerät an der Übertragungsseite bestimmt, ob das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchzuführen ist. Nach der zweiten Ausführungsform wird durch das Kommunikationsendgerät an der Empfangsseite bestimmt, ob das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchzuführen ist, was erfordert, dass das Kommunikationsendgerät an der Übertragungsseite das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums ausführt. Beim Kommunikationsendgerät an der Empfangsseite gemäß der zweiten Ausführungsform unterscheiden sich die Funktionen der Zugriffssteuereinheit 101 und der Modulations-/Demodulationseinheit 105 von jenen gemäß der ersten Ausführungsform. Wenn nicht anderweitig erwähnt, wird nachstehend in der zweiten Ausführungsform angenommen, dass die Zugriffssteuereinheit 101 und die Modulations-/Demodulationseinheit 105 sich auf die Zugriffssteuereinheit 101 und die Modulations-/Demodulationseinheit 105 des Kommunikationsendgeräts an der Empfangsseite beziehen.
Die Modulations-/Demodulationseinheit 105 demoduliert ein über das Kommunikationsmedium empfangenes Paket und veranlasst die Fehlerkorrekturdurchführungseinheit 104, eine Fehlerkorrektur durchzuführen. Zu diesem Zeitpunkt verursacht die Modulations-/Demodulationseinheit 105, dass eine Bitlänge des empfangenen Pakets (nachstehend als eine Empfangspaketbitlänge bezeichnet) im Empfangspuffer 103 gespeichert wird. Die Modulations-/Demodulationseinheit 105 erhält ferner die Anzahl der Bits, die eine Fehlerkorrektur erfordern (nachstehend als die Anzahl die Fehlerkorrekturbits bezeichnet) von der Fehlerkorrekturverarbeitungseinheit 105 und verursacht dann, dass die Anzahl im Empfangspuffer 103 gespeichert wird. Weiterhin berechnet die Modulations-/Demodulationseinheit 105 eine bisherige Gesamtempfangspaketbitlänge und verursacht dann, dass diese im Empfangspuffer 103 gespeichert wird. Auf der Basis des Zustands des Speichers in der Empfangswarteschlange 103a zählt die Zugriffssteuereinheit 101 die Anzahl empfangener Pakete für jedes Übertragungsendgerät und verursacht dann, dass die Anzahl im Empfangspuffer 103 gespeichert wird.
So wie die Zugriffssteuereinheit 101 im Kommunikationsendgerät an der Übertragungsseite, hält die Zugriffssteuereinheit 101 einen Zeitgeber zum Zählen eines Schwankungsanalysezyklus. Der Schwankungsanalysezyklus an der Empfangsseite und der Schwankungsanalysezyklus an der Übertragungsseite sind jedoch grundsätzlich nicht miteinander synchronisiert.
6 ist ein Flussdiagramm, welches eine Operation der Zugriffssteuereinheit 101 im Kommunikationsendgerät 100 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Nachstehend wird mit Bezug auf 6 die Operation der Zugriffssteuereinheit 101 in einem Schwankungsanalysezyklus beschrieben. Es ist zu beachten, dass Paketempfang und Demodulation gleichzeitig mit der in 6 gezeigten Operation durchgeführt werden. Daher werden die Empfangspaketbitlänge, die Gesamtempfangspaketbitlänge, die Anzahl der Fehlerkorrekturbits und die Gesamtanzahl der Fehlerkorrekturbits gleichzeitig mit der in 6 gezeigten Operation gespeichert.
Das in 6 gezeigte Vorgehen startet mit einer Mitteilung vom Zeitgeber zum Starten eines Schwankungsanalysezyklus als Auslöser.
Zuerst führt die Zugriffssteuereinheit 101 einen Vorgang des Extrahierens und Speicherns eines Informationselements durch (Schritt S200). Hier ist das Informationselement ein Teil von Informationen, welche den Zustand des Kommunikationsmediums widerspiegeln und kann als ein Ergebnis der Paketübertragung erhalten werden. Das Informationselement gemäß der zweiten Ausführungsform ist ein Teil von Informationen, welche die Paketempfangsqualität angeben. Um eine Prozesslast auf dem Kommunikationsendgerät zu reduzieren, ist das Informationselement vorzugsweise ein Teil von Informationen, welche einfach berechnet werden können. In der zweiten Ausführungsform wird als das Informationselement eine Fehlerkorrekturrate zum Angeben der Paketempfangsqualität verwendet. Es ist zu beachten, dass das hierin beschriebene Informationselement lediglich ein Beispiel ist und nicht beschränkend sein soll, solange es ein Teil von Informationen ist, welche die Paketempfangsqualität angeben.
Insbesondere in Schritt S200 berechnet die Zugriffssteuereinheit 101 eine Fehlerkorrekturrate auf Grundlage der Gesamtempfangspaketbitlänge und der Gesamtanzahl der Fehlerkorrekturbits zur Startzeit eines Schwankungsanalysezyklus, und verursacht dann, dass die berechnete Rate im Empfangspuffer 103 gespeichert wird. Die Fehlerkorrekturrate wird zum Beispiel durch (die Gesamtanzahl der Fehlerkorrekturbits)/(Gesamtempfangspaketbitlänge) berechnet.
Als Nächstes bestimmt die Zugriffssteuereinheit 101, ob die Anzahl der empfangenen Pakete gleich oder größer ist als eine vorbestimmte Minimalanzahl von Paketen (Schritt S201). Falls die Anzahl empfangener Pakete nicht gleich oder größer ist als die vorbestimmte Minimalanzahl von Paketen, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zu einer Operation in Schritt S204 über. Falls andererseits die Anzahl der empfangenen Pakete gleich oder größer ist als die vorbestimmte Minimalanzahl von Paketen, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zu einer Operation in Schritt S202 über.
In Schritt S202 berechnet die Zugriffssteuereinheit 101 einen Absolutwert einer Differenz zwischen der im aktuellen Schwankungsanalysezyklus berechneten Fehlerkorrekturrate (erstes Informationselement) und einem Minimalwert unter vorhergehenden Fehlerkorrekturraten (zweites Informationselement: nachstehend als eine Minimalfehlerkorrekturrate bezeichnet) als einen Differenzwert der Fehlerkorrekturrate zum Bestimmen, ob der Differenzwert der Fehlerkorrekturrate gleich oder größer als eine vorbestimmte Schwelle des Differenzwerts der Fehler korrekturrate ist. Hier ist die Minimalfehlerkorrekturrate nicht im ersten Schwankungsanalysezyklus eingestellt und ist daher 0. In jedem der folgenden Schwankungsanalysezyklen wird der in Schritt S204 eingestellte Wert, welcher weiter unten beschrieben wird, als die Minimalfehlerkorrekturrate verwendet.
Falls der Differenzwert der Fehlerkorrekturrate nicht gleich oder größer als eine vorbestimmte Schwelle des Differenzwerts der Fehlerkorrekturrate ist, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zu einer Operation in Schritt S204 über. Falls der Differenzwert der Fehlerkorrekturrate gleich oder größer ist als eine vorbestimmte Schwelle des Differenzwerts der Fehlerkorrekturrate, geht die Zugriffssteuereinheit 101 andererseits zu einer Operation in Schritt S203 über.
In Schritt S203 bestimmt die Zugriffssteuereinheit 101, dass das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchzuführen ist und überträgt dann ein Bewertungsserienaufforderungspaket an das Kommunikationsendgerät an der Übertragungsseite. In Erwiderung überträgt das Kommunikationsendgerät an der Übertragungsseite ein Bewertungsserienpaket. Dann überträgt das Kommunikationsendgerät an der Empfangsseite ein Bewertungsergebnispaket an das Kommunikationsendgerät an der Übertragungsseite. Damit wird das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt. Nach der Operation in Schritt S203, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zu einer Operation in Schritt S204 über.
In Schritt S204 speichert die Zugriffssteuereinheit 101 einen Minimalwert unter vorhergehenden Fehlerkorrekturraten im Empfangspuffer 103 als die Minimalfehlerkorrekturrate neu.
Die Operationen in den Schritten S200 bis S204 werden vom Start des Schwankungsanalysezyklus und zu dessen Ende durch geführt. Nachdem die Operationen der Schritte S200 bis S204 abgeschlossen sind, wartet die Zugriffssteuereinheit 101 bis die Startzeit des nächsten Schwankungsanalysezyklus eintritt, um die in 6 gezeigte Operation zu starten.
7 ist ein Sequenzdiagramm zum Beschreiben eines Beispiels von Zeitpunkten des Durchführens des Detektionsverfahrens der Kenngröße des Kommunikationsmediums, wenn sich der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand ändert. Nachstehend wird mit Bezug auf 7 das Beispiel der Zeitpunkte des Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums beschrieben, wenn sich der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand ändert.
Zuerst wird angenommen, dass das Übertragungsendgerät bereits eine Vielzahl von Paketen als eine Datensequenz 801 übertragen hat, wenn ein Zeitpunkt T800 zum Starten eines Schwankungsanalysezyklus eintritt.
Als Nächstes wird angenommen, dass sich der Zustand des Kommunikationsmediums zum Startzeitpunkt T802 eines anderen Schwankungsanalysezyklus und danach verbessert. In diesem Fall wird die Fehlerkorrekturrate vermindert und daher kann der Differenzwert der Fehlerkorrekturrate gleich oder größer sein als die Schwelle des Differenzwerts der Fehlerkorrekturrate. Zu einer Startzeit T804 noch eines anderen Schwankungsanalysezyklus, nach Bestimmen, dass der Differenzwert der Fehlerkorrekturrate gleich oder größer ist als die Schwelle des Differenzwerts der Fehlerkorrekturrate (es wird auf einen Ablauf nach JA in Schritt S202 von 6 verwiesen) überträgt das Empfangsendgerät ein Bewertungsserienaufforderungspaket 805 an das Übertragungssendgerät. In Erwiderung gibt das Übertragungsendgerät ein Bewertungsserienpaket 806 an das Empfangsendgerät zurück. Auf der Basis des Bewertungsserienpakets 806 berechnet das Empfangsendgerät einen Modulationsindex für jeden Subträger, speichert die berechneten Indizes in einem Bewertungsergebnispaket 807 und überträgt dann das Paket an das Übertragungsendgerät. Auf der Basis des Bewertungsergebnispakets 807 ändert das Übertragungsendgerät den Kommunikationsparameter. Damit wird der Vorgang des Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums abgeschlossen. Nachdem das Detektionsverfahren der Kenngröße des Kommunikationsmediums durchgeführt wurde, vergleicht das Empfangsendgerät die Minimalfehlerkorrekturrate der Datensequenz 802 und die Minimalfehlerkorrekturrate und aktualisiert dann die Minimalfehlerkorrekturrate zur Fehlerrate, welche die kleinere der beiden obigen ist.
Von daher vergleicht das Kommunikationsendgerät gemäß der zweiten Ausführungsform die Differenz eines Informationselements, welches die Paketempfangsqualität angibt, wie die Fehlerkorrekturrate, mit einem vorbestimmten Schwellenwert. Daher kann das Kommunikationsendgerät detektieren, ob sich die Empfangsqualität um einen vorbestimmten Grad oder mehr geändert hat. Beim Kommunikationsendgerät gemäß der zweiten Ausführungsform kann zusätzlich zum Phänomen, dass sich die Kenngröße des Kommunikationsmediums verschlechtert, auch ein Phänomen detektiert werden, dass sich die Kenngröße des Kommunikationsmediums verbessert. Daher kann beim Kommunikationsendgerät gemäß der zweiten Ausführungsform der Kommunikationsparameter derart gebildet werden, dem Zustand des Kommunikationsmediums geeignet zu folgen, sogar wenn sich der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand ändert. Daher ist es möglich, ein Kommunikationsendgerät bereitzustellen, welches eine Verbesserung des Durchsatzes im gesamten Kommunikationssystem und eine zeitliche Reduzierung vom Zeitpunkt, wenn der Zustand des Kommunikationsmediums schwankt, zum Zeitpunkt, wenn der Kommunikationsparameter geändert wird, erlaubt.
Hier in der zweiten Ausführungsform wird das Informationselement, wie die Fehlerkorrekturrate, zum Start des Schwankungsanalysezyklus berechnet (es wird auf Schritt S200 in 6 verwiesen). Alternativ wird eine derartige Berechnung in einem Schritt des Vergleichens eines Differenzwerts mit einer Schwelle durchgeführt (Schritt S202 in 6).
Die Zugriffssteuereinheit 101 kann ferner auch die Fehlerkorrekturrate berechnen, wann immer sie einen Fehlerkorrekturvorgang auf dem empfangenen Paket durchführt. In diesem Fall kann die berechnete Fehlerkorrektur im Empfangspuffer 103 gespeichert werden, und wenn der Vorgang in 6 durchgeführt wird, extrahiert die Zugriffssteuereinheit 101 die letzte gespeicherte Fehlerkorrekturrate und die Minimalfehlerkorrekturrate zum Berechnen eines Absolutwerts einer Differenz dazwischen, wodurch der Differenzwert der Fehlerkorrekturrate berechnet wird.
In der ersten Ausführungsform wird außerdem ein Absolutwert einer Differenz zwischen der im aktuellen Schwankungsanalysezyklus berechneten Fehlerkorrekturrate und eines Minimalverhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen berechnet, um einen Differenzwert der Fehlerkorrekturrate zu berechnen. Alternativ kann ein Absolutwert einer Differenz zwischen der im aktuellen Schwankungsanalysezyklus berechneten Fehlerkorrekturrate und einer im vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechneten Fehlerkorrekturrate als der Differenzwert der Fehlerkorrekturrate genommen werden. Ferner ist die im vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechnete Fehlerkorrekturrate nicht auf eine im unmittelbar vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechnete Fehlerkorrekturrate beschränkt, solange sie eine in einem der vorhergehenden Schwankungsanalysezyklen berechnete Fehlerkorrekturrate ist.
Ferner kann, wie in der ersten Ausführungsform gezeigt ist, in der zweiten Ausführungsform noch das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums an der Seite des Übertragungsendgeräts zum Durchführen des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums wie erforderlich durchgeführt werden.
Ferner sind noch die Schwankungsanalysezyklen in der ersten und zweiten Ausführungsform konstant, können aber variabel sein. Falls die Schwankungsanalysezyklen konstant sind und eine Vielzahl von Endgeräten auf dem Netzwerk vorliegen, besteht eine große Möglichkeit, dass Startzeiten von Schwankungsanalysezyklen miteinander überlappen können. Konsequenterweise kann das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums möglicherweise durch die Vielzahl der Kommunikationsendgeräte zur gleichen Zeit durchgeführt werden. Daher werden die Schwankungsanalysezyklen nach dem Zufallsprinzip geändert oder der Schwankungsanalysezyklus für jedes Kommunikationsendgerät wird durch einen bestimmten Algorithmus aktualisiert, wodurch eine derartige Möglichkeit, dass das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durch die Vielzahl der Kommunikationsendgeräte zur gleichen Zeit durchgeführt wird, verhindert wird. Falls der Kommunikationsparameter sogar mit dem Ausführen des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums wenig geändert wird, sprich, falls die Kommunikationsgeschwindigkeit wenig geändert wird, kann ferner der Schwankungsanalysezyklus zum Erweitern geändert werden. Mit der Erweiterung des Schwankungsanalysezyklus werden die Anzahl der Berechnungen der Informationselemente und die Anzahl der Bestimmungen reduziert, wodurch eine Prozesslast auf dem Kommunikationsend gerät reduziert wird, die zum Berechnen und Bestimmen des Informationselements erforderlich ist.
Ferner kann in der ersten und zweiten Ausführungsform das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums mit der Bedingung durchgeführt werden, dass das Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen oder die Fehlerkorrekturrate kontinuierlich innerhalb eines vorbestimmten Wertebereichs für ein vorbestimmtes Intervall liegt. In dem Fall, in dem der Zustand des Kommunikationsmediums vom Start an teilweise in einem zufriedenstellenden Zustand ist, kann sich das Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen oder die Fehlerkorrekturrate auf 0 gerundet werden. Daher kann in der ersten oder zweiten Ausführungsform eine Differenz des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen oder der Fehlerkorrekturrate nicht zum Schätzen des Zustands des Kommunikationsmediums verwendet werden, falls sich der Zustand weiter verbessert. Um mit diesem Problem umzugehen, kann das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums als eine Modifikation der ersten oder zweiten Ausführungsform durchgeführt werden, wenn das Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen oder die Fehlerkorrekturrate kontinuierlich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs für eine vorbestimmtes Intervall liegt. Damit wird das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums sogar durchgeführt, wenn der Zustand des Kommunikationsmediums teilweise in einem zufriedenstellenden Zustand ist, wodurch erlaubt wird, dass der Kommunikationsparameter geeigneter eingestellt wird.
Ferner können zur Mehrträgerübertragung Zeitpunkte des Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durch Schätzen des Zustands des Kommunikationsmediums auf der Basis von Schwankungen einer Differenz eines Informationselements bestimmt werden, wie einer Intensität einer elektrischen Leistung in der gesamt auftretenden Frequenz oder eines Niveaus eines empfangenen Signals zur Korrektur einer Einleitung.
(Dritte Ausführungsform)
In einer dritten Ausführungsform ist die Struktur eines Kommunikationsendgeräts ähnlich zu jener gemäß der ersten Ausführungsform. Daher wird auch auf 1 verwiesen.
Bei einem Kommunikationssystem, wie einem drahtlosen LAN oder einer Stromleitungskommunikation, können Überlagerungen unter Übertragungspaketen nicht detektiert werden. Daher gibt normalerweise ein Empfangsendgerät Informationen als ein ACK-Paket zurück, welche einen Erfolg oder ein Fehlschlagen in einer Paketübertragung angeben. Damit wird eine Überlagerung unter Übertragungspaketen detektiert.
8 ist ein Sequenzdiagramm, welches einen Verarbeitungsablauf zwischen einem Übertragungsendgerät und einem Empfangsendgerät gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. Wie in 8 gezeigt ist, überträgt das Übertragungsendgerät ein Datenpaket 1301 an das Empfangsendgerät. Auf der Basis des Empfangszustands des Datenpakets 1301 erhält das Empfangsendgerät Kenngrößeninformationen, nimmt die Kenngrößeninformationen in einem ACK-Paket 1302 auf und überträgt dann das ACK-Paket an das Übertragungsendgerät. Das Übertragungsendgerät erhält dann die Kenngrößeninformationen vom empfangenen ACK-Paket 1302 zum Bestimmen, ob das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchzuführen ist. Hier werden als die Kenngrößeninformationen die Anzahl der Fehlerkorrekturbits verwendet, die eine zur Fehlerkorrektur erforderliche Größe des Empfangspakets angeben. Ferner wird ein CINR (Carrier to Interference and Noise power Ratio)-Wert verwendet, welcher durch das Empfangsendgerät im Hinblick auf einen Teil eines übertragenen Datenpakets als eine Bewertungsserie erhalten wird. Von daher sind die Kenngrößeninformationen Informationen, welche eine als ein Ergebnis des Bewertens der Kenngröße des Kommunikationsmediums erhaltene Paketempfangsqualität angeben.
Der CINR-Wert weist eine theoretische Wechselbeziehung mit einer Bitfehlerrate auf. Daher können Schwankungen im Zustand des Kommunikationsmediums mit einem Anstieg oder einer Verminderung des CINR-Werts geschätzt werden. 9A ist eine Veranschaulichung, die ein Beispiel eines Datenpaketformats eines Datenpakets zeigt, welches teilweise einen Abschnitt enthält, von dem angenommen wird, eine Bewertungsserie zu sein. Wie in 9A gezeigt ist, kann der gesamte Paket-Header als eine Bewertungsserie genommen werden. 9B ist eine Veranschaulichung, die ein anderes Beispiel des Datenpaketformats eines Datenpakets zeigt, das teilweise einen Abschnitt enthält, von dem angenommen wird, eine Bewertungsserie zu sein. Wie in 9B gezeigt ist, kann eine Bewertungsserie zwischen einem Paket-Header und einem Datenkörper vorliegen.
Ein Datenmuster der Bewertungsserie der dritten Ausführungsform ist ähnlich einem Datenmuster, welches im mit jedem Grundzyklus übertragenen Bewertungsserienpaket enthalten ist, und kann gemeinsam zwischen dem Übertragungsendgerät und dem Empfangsendgerät verwendet werden. Welcher Subträger verwendet wird, wird, wie bei den herkömmlichen Technologien, für jedes Datenteil der Bewertungsserie bestimmt. Daher kann das Empfangsendgerät die CINR für jeden Subträger über die vom Übertragungsendgerät übertragene Bewertungsserie bewerten. Das Empfangsendgerät verursacht, dass ein Gesamtwert der CINRs für die jeweiligen Subträger als ein CINR-Wert in einem ACK-Paket zum Übertragen an das Übertragungsendgerät enthalten ist. Damit kann das Übertragungsendgerät den Zustand des Kommunikationsmediums detektieren.
Die Bewertungsserie in der dritten Ausführungsform weist jedoch eine kleine Größe auf, um den Durchsatz im Vergleich zur mit jedem Grundzyklus übertragenen Bewertungsserie nicht zu vermindern. Das kommt daher, weil die Verwendung einer Bewertungsserie mit ungefähr der gleichen Größe als jene der mit jedem Grundzyklus übertragenen Bewertungsserie den Durchsatz vermindert.
Falls die Bewertungsserie kurz ist, kann lediglich ein Momentan-CINR während des Zustands des Kommunikationsmediums erhalten und bewertet werden. Falls die Bewertungsserie lang ist, können andererseits CINRs über eine langes Zeitintervall erhalten werden, und daher kann ein mittlerer Wert der CINRs für ein bestimmtes Zeitintervall erhalten werden. Falls die Kenngröße des Kommunikationsmediums örtlich überwacht wird, kann das CINR nur mit Bewerten eines Momentan-CINR nicht genau für ein bestimmtes Zeitintervall bewertet werden, weil die Kenngröße unstetig schwankt. Verglichen mit dem Fall, in dem die Bewertungsserie lang ist, ist daher die Genauigkeit des CINR niedrig, wenn die Bewertungsserie kurz ist. Nachstehend wird auf ein mit jedem Grundzyklus übertragene Bewertungsserie als eine normale Bewertungsserie Bezug genommen, während auf eine in einem Übertragungspaket enthaltene Bewertungsserie mit einer kleinen Größe als eine einfache Bewertungsserie Bezug genommen wird.
Die Erfinder haben Daten von 128 Symbolen pro Subträger als eine normale Bewertungsserie verwendet, während als eine einfache Bewertungsserie Daten von 4 Symbolen pro Subträger verwendet worden sind. Daher sind die einfachen Bewertungsserien Daten mit einer kurzen Länge, um in einem Paket-Header, wie in 9A gezeigt ist, enthalten zu sein, und vermindern daher nicht den Durchsatz. Falls diese Daten in einer Art und Weise wie in 9B gezeigt ist, enthalten sind, führt dies ferner auch nicht zu einer Verminderung des Durchsatzes.
Wie weiter unten beschrieben wird, weist gemäß der dritten Ausführungsform die in einem Übertragungspaket enthaltene einfache Bewertungsserie eine kleinere Größe auf als die mit jedem Grundzyklus übertragene Bewertungsserie. Daher weist das CINR, welches durch das Empfangsendgerät durch die einfache Bewertungsserie erhalten werden kann, eine niedrige Genauigkeit auf. Daher ist ein derartiges CINR mit niedriger Genauigkeit in einem ACK-Paket enthalten und wird dann an das Übertragungsendgerät übertragen. Das Übertragungsendgerät summiert CINRs jedoch mit niedriger Genauigkeit von ACK-Paketen, um einen Mittelwert als ein Informationselement zu erhalten, und verwendet eine Differenz des Mittelwerts der CINRs zum Detektieren einer Schwankung der Kenngröße des Kommunikationsmediums. Daher kann eine Schwankung der Kenngröße des Kommunikationsmediums detektiert werden, sogar wenn das Übertragungsendgerät die CINRs mit einer niedrigen Genauigkeit verwendet.
Ein Paket-Header-Abschnitt ist ein mit der niedrigsten Kommunikationsgeschwindigkeit und durch das am meisten redundante Modulationsverfahren übertragener Abschnitt, um durch alle Endgeräte im Kommunikationssystem detektiert zu werden. Wie in 9A gezeigt ist, kann daher eine CINR-Detektion mit relativ hoher Genauigkeit erreicht werden, wenn der Paket-Header-Abschnitt als die Bewertungsserie betrachtet wird. Insbesondere für DMT ist eine mittlere Leistung der Subträger im Paket-Header-Abschnitt konstant und daher ist der Paket-Header geeignet, als eine Bewertungsserie betrachtet zu werden.
Hier ist der CINR-Wert ein Kenngrößenwert, welcher einen Mittelwert der CINRs für alle Subträger angibt. In der dritten Ausführungsform wird als CINR-Wert eine Gesamtanzahl von Bits verwendet, die pro Symbolblock übertragen werden können, welche durch Bewerten einer CINR für jeden Subträger berechnet wird. Sprich, es wird eine Datenmenge verwendet, die pro Symbolblock übertragen werden kann.
Ferner kann als Kenngrößeninformation anstelle des CINR-Werts auch ein SINR (Signal to Interference pulse Noise Ratio)-Wert verwendet werden. Außerdem kann als Kenngrößeninformation eine empfangene Signalintensität verwendet werden, die eine Empfangsintensität des empfangenen Pakets angibt.
Das Übertragungsendgerät empfängt ein ACK-Paket vom Empfangsendgerät, um die eingebundenen Kenngrößeninformationen zu erhalten. Die Zugriffssteuereinheit 101 des Übertragungsendgeräts summiert die Anzahl der Fehlerbits und der CINR-Werte, welche die erhaltenen Kenngrößeninformationen sind, wann immer sie ein ACK-Paket erhält. Die Zugriffssteuereinheit 101 summiert ferner Übertragungsdatenlängen und die Anzahl der Übertragungen. Die Zugriffssteuereinheit 101 speichert eine Gesamtanzahl der Korrekturbits, einen Gesamt-CINR-Wert, eine Gesamtübertragungsdatenlänge und die Anzahl der Übertragungen im Übertragungspuffer 102 in einem Format, in welchem sie der Übertragungswarteschlange 102a für jedes Ziel zugeordnet sind.
10 ist ein Ablaufdiagramm, das die Operation der Zugriffssteuereinheit 101 des Übertragungsendgeräts gemäß der dritten Ausführungsform in einem Schwankungsanalysezyklus zeigt. Wenn nicht anders erwähnt, wird in der dritten Ausführungsform angenommen, dass sich die Zugriffssteuereinheit 101 auf die Zugriffssteuereinheit 101 im Übertragungsendgerät bezieht. Ferner werden Paketempfang und Demodulation gleichzeitig mit der in 10 gezeigten Operation durchgeführt. Daher werden die Gesamtanzahl der Korrekturbits, der Gesamt- CINR-Wert, die Gesamtübertragungsdatenlänge und die Anzahl der Übertragungen gleichzeitig mit der in 10 gezeigten Operation gespeichert.
Das in 10 gezeigte Vorgehen startet mit einer Mitteilung vom zweiten Zeitgeber zum Starten eines Schwankungsanalysezyklus als Auslöser.
Zuerst wird ein Vorgang des Extrahierens und Speicherns eines Informationselements durchgeführt (Schritt S300). Hier teilt die Zugriffssteuereinheit 101 die Gesamtanzahl der Korrekturbits durch die Gesamtübertragungsdatenlänge zum Berechnen einer Fehlerkorrekturrate. Die Zugriffssteuereinheit 101 teilt ferner den Gesamt-CINR-Wert durch die Anzahl der Übertragungen zum Berechnen eines Mittelwerts der CINR-Werte (nachstehend ein mittlerer CINR-Wert). Wie in der ersten Ausführungsform, berechnet die Zugriffssteuereinheit 101 außerdem ein Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen. Die Zugriffssteuereinheit 101 nimmt die Fehlerkorrekturrate, den mittleren CINR-Wert und das Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen als Informationselemente. Von daher sind die Informationselemente Teile von Informationen, welche den Zustand des Kommunikationsmediums widerspiegeln, und können als ein Ergebnis der Paketübertragung erhalten werden. Die Informationselemente gemäß der dritten Ausführungsform sind Teile von Informationen, welche die Paketübertragungseffizienz oder die Empfangsqualität angeben. Um eine Prozesslast auf dem Kommunikationsendgerät zu reduzieren, sind die Informationselemente vorzugsweise Teile von Informationen, welche einfach berechnet werden können.
Wie oben beschrieben, ist die einfache Bewertungsserie kürzer als die mit jedem Grundzyklus übertragene normale Bewertungsserie. Daher kann mit einer Bewertung nur der CINR-Wert mit einer niedrigen Genauigkeit erhalten werden. Jedoch kann im Ergebnis durch Summieren und Mitteln der CINR-Werte ein CINR-Wert mit einer hohen Genauigkeit erhalten werden.
Als Nächstens bestimmt die Zugriffssteuereinheit 101 in einer Weise, ähnlich zu jener der ersten Ausführungsform, ob die Anzahl der Übertragungspakete gleich oder größer ist als eine vorbestimmte Minimalanzahl von Paketen (Schritt S301). Falls die Anzahl der Übertragungspakete nicht gleich oder größer ist als die vorbestimmte Minimalanzahl von Paketen, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zu einer Operation in Schritt S307 über. Falls die Anzahl der Übertragungspakete gleich oder größer ist als die vorbestimmte Minimalanzahl von Paketen, geht die Zugriffssteuereinheit 101 andererseits zu einer Operation in Schritt S302 über. Wie in der ersten Ausführungsform, wird hier angenommen, dass die Zugriffssteuereinheit 101 die Anzahl der Pakete im Übertragungspuffer 102 für jeden Übertragungszeitpunkt eines Pakets speichert.
Wie bei der ersten Ausführungsform, bestimmt die Zugriffssteuereinheit 101 in Schritt S302, ob der Differenzwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen kleiner ist als eine Schwelle des Differenzwerts des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen. Falls der Wert nicht kleiner ist als die Schwelle des Differenzwerts des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zu einer Operation in Schritt S306 über. Falls der Wert kleiner ist als die Schwelle des Differenzwerts des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zu einer Operation in Schritt S303 über.
Wie in der ersten Ausführungsform, bestimmt die Zugriffssteuereinheit 101 in Schritt S303, ob der Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert kleiner ist als eine Schwelle des Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwerts. Falls der Wert nicht kleiner ist als die Schwelle des Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwerts, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zur Operation in Schritt S307 über. Falls der Wert kleiner ist als die Schwelle des Übertragungseinstellungswerts, geht die Zugriffssteuereinheit 101 andererseits zu einer Operation in Schritt S304 über.
Die Zugriffssteuereinheit 101 berechnet in Schritt S304 einen Absolutwert einer Differenz zwischen der im aktuellen Schwankungsanalysezyklus berechneten Fehlerkorrekturrate (erstes Informationselement) und einer im vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechneten Fehlerkorrekturrate (zweites Informationselement) als einen Differenzwert der Fehlerkorrekturrate und bestimmt dann, ob der Differenzwert der Fehlerkorrekturrate gleich oder größer ist als eine Schwelle des Differenzwerts der Fehlerkorrekturrate. Es ist zu beachten, dass solange eine Differenz einer in einem vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechneten Fehlerkorrekturrate berechnet wird, die Differenz nicht auf die Differenz der Fehlerkorrekturrate beschränkt ist, die im unmittelbar vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechnet wurde.
Falls der Differenzwert der Fehlerkorrekturrate gleich oder größer ist als die Schwelle des Differenzwerts der Fehlerkorrekturrate, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zur Operation in Schritt S306 über. Falls der Differenzwert der Fehlerkorrekturrate nicht gleich oder größer als die Schwelle des Grenzwerts der Fehlerkorrekturrate ist, geht die Zugriffssteuereinheit 101 andererseits zu einer Operation in Schritt S305 über.
In Schritt S305 berechnet die Zugriffssteuereinheit 101 einen Absolutwert einer Differenz zwischen einem im aktuellen Schwankungsanalysezyklus berechneten mittleren CINR-Wert (erstes Informationselement) und einem im vorhergehenden Schwan kungsanalysezyklus berechneten CINR-Wert (zweites Informationselement) als einen mittleren CINR-Differenzwert und bestimmt dann, ob der mittlere CINR-Differenzwert gleich oder größer ist als eine Schwelle des CIRN-Differenzwerts. Es ist zu beachten, dass solange eine Differenz eines in einem vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechneten mittleren CINR-Werts berechnet wird, die Differenz nicht auf die Differenz des im unmittelbar vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechneten mittleren CINR-Werts beschränkt ist.
Falls der mittlere CINR-Differenzwert nicht gleich oder größer ist als die Schwelle des CINR-Differenzwerts, geht die Zugriffssteuereinheit 101 zur Operation in Schritt S307 über. Falls der mittlere CINR-Differenzwert gleich oder größer ist als die Schwelle des CINR-Differenzwerts, geht die Zugriffssteuereinheit 101 andererseits zur Operation in Schritt S306 über.
In Schritt S306 bestimmt die Zugriffssteuereinheit 101, dass das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchzuführen ist, überträgt ein Bewertungsserienpaket an das Kommunikationsendgerät an der Empfangsseite und stellt auf der Basis eines in Erwiderung zurückgegebenen Bewertungsergebnispakets den Kommunikationsparameter neu ein. Dann geht die Zugriffssteuereinheit 101 zur Operation in Schritt S307 über.
In Schritt S307 aktualisiert die Zugriffssteuereinheit 101 einen Minimalwert des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen.
Die Operationen der Schritte S300 bis S307 werden während des Schwankungsanalysezyklus durchgeführt. Nach Abschluss der Verarbeitung wartet die Zugriffssteuereinheit 101 bis die Startzeit des nächsten Schwankungsanalysezyklus eintritt, um die in 10 gezeigte Operation zu starten.
Von daher verursacht gemäß der dritten Ausführungsform das Übertragungsendgerät, dass eine einfache Bewertungsserie, die zu keiner Reduzierung des Durchsatzes führt, in einem Paket zum Übertragen an das Empfangsendgerät enthalten ist. Auf der Basis der im empfangenen Paket enthaltenen einfachen Bewertungsserie erhält das Empfangsendgerät einen CINR-Wert als die Kenngrößeninformationen des Kommunikationssystems. Ferner enthält das Empfangsendgerät die Anzahl der Fehlerkorrekturbits des empfangenen Pakets als die Kenngrößeninformationen des Kommunikationsmediums. Das Empfangsendgerät verursacht, dass die Kenngrößeninformationen (CINR-Wert, die Anzahl der Fehlerkorrekturbits) in einem ACK-Paket zum Übertragen an das Übertragungsendgerät enthalten sind. Auf der Basis des CINR-Werts und der Anzahl der Fehlerkorrekturbits, welche die im ACK-Paket enthaltenen Kenngrößeninformationen sind, berechnet das Übertragungsendgerät eine Fehlerkorrekturrate und einen mittleren CINR-Wert, welche die Informationselemente sind. Ferner berechnet das Übertragungsendgerät ein Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen als ein Informationselement. Das Übertragungsendgerät vergleicht dann eine Differenz jedes der Informationselemente (die Fehlerkorrekturrate, der mittlere CINR-Wert und das Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen) mit einer vorbestimmten Schwelle. Daher kann das Übertragungsendgerät detektieren, ob eine Schwankung zu einem vorbestimmten Grad oder mehr in der Paketübertragungseffizienz oder der Empfangsqualität aufgetreten ist. In der herkömmlichen Technologie ist die Tatsache, dass lediglich die Anzahl der Neuübertragungen ansteigt, ein Zeichen für ein Phänomen, dass sich die Kenngröße des Kommunikationsmediums verschlechtert. Beim Kommunikationsendgerät gemäß der dritten Ausführungsform kann zusätzlich zum Phänomen, dass sich die Kenngröße des Kommunikationsmediums verschlechtert, ferner ein Phänomen detektiert werden, dass sich die Kenngröße des Kommunikationsmediums verbessert. Daher kann beim Kommunikationsendgerät gemäß der dritten Ausführungsform, sogar falls sich der Zustand des Kommunikationsmediums von einem verschlechterten Zustand in einen verbesserten Zustand ändert, der Kommunikationsparameter derart gebildet werden, um dem Zustand des Kommunikationsmediums geeignet zu folgen. Daher ist es möglich, ein Kommunikationsendgerät bereitzustellen, das eine Verbesserung des Durchsatzes im gesamten Kommunikationssystem und eine zeitliche Reduzierung vom Zeitpunkt, wenn der Zustand des Kommunikationsmediums schwankt, zum Zeitpunkt, wenn der Kommunikationsparameter geändert wird, erlaubt. Ferner sind beim Empfangsendgerät die Anzahl der Fehlerkorrekturbits und des CINR einfach zu erhaltende Informationen. Daher wird eine Prozesslast auf dem Empfangsendgerät nicht erhöht. Zusätzlich sind die Kenngrößeninformationen (die Anzahl der Fehlerkorrekturbits und das CINR) in einem ACK-Paket enthalten, dessen Übertragung immer erforderlich ist, oder ein kurze Bewertungsserie (einfache Bewertungsserie) ist in einem Teil eines Übertragungspakets enthalten. Daher erhöht die Verarbeitung gemäß der dritten Ausführungsform den Durchsatz nicht. Außerdem wird der Durchsatz wegen der Übertragung des Bewertungsserienaufforderungspakets vom Empfangsendgerät nicht erhöht.
Außerdem werden bei der dritten Ausführungsform ein mittlerer CIRN-Wert und eine Fehlerkorrekturrate, die auf der Basis der CINRs und der Anzahl der Fehlerkorrekturbits berechnet wurden, als die Informationselemente verwendet. Daher kann erwartet werden, dass Schwankungen des Zustands des Kommunikationsmediums genauer detektiert werden. Es kann ferner erwartet werden, dass der Kommunikationsparameter dazu veranlasst werden kann, Schwankungen des Zustands des Kommunikationsmediums genauer zu folgen.
Ferner berechnet bei der dritten Ausführungsform die Zugriffssteuereinheit 101 noch einen Absolutwert einer Differenz zwischen der im aktuellen Schwankungsanalysezyklus berechneten Fehlerkorrekturrate und der im vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechneten Fehlerkorrekturrate als den Differenzwert der Fehlerkorrekturrate. Alternativ kann ein Absolutwert einer Differenz zwischen der im aktuellen Schwankungsanalysezyklus berechneten Fehlerkorrekturrate und einem Minimalfehlerkorrekturwert bis zum vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus als der Differenzwert der Fehlerkorrekturrate berechnet werden. In diesem Fall wird der Minimalwert in Schritt S307 von 10 aktualisiert.
Ferner berechnet bei der dritten Ausführungsform die Zugriffssteuereinheit 101 noch einen Absolutwert einer Differenz zwischen dem im aktuellen Schwankungsanalysezyklus berechneten mittleren CINR-Wert und dem im vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus berechneten mittleren CINR-Wert als den mittleren CINR-Differenzwert. Alternativ kann ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem im aktuellen Schwankungsanalysezyklus berechneten mittleren CINR-Wert und einem minimalen mittleren CINR-Wert bis zum vorhergehenden Schwankungsanalysezyklus als der mittlere CINR-Differenzwert berechnet werden. In diesem Fall wird der Minimalwert in Schritt S307 von 10 aktualisiert.
Ferner kann die Zugriffssteuereinheit 101 noch einen CINR-Wert zur Empfangszeit des Bewertungsserienpakets berechnen und halten, und kann dann einen Absolutwert einer Differenz zwischen dem im aktuellen Schwankungsanalysezyklus berechneten mittleren CINR-Wert und einem zur vorhergehenden Durchführungszeit des Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums erhaltenen CINR-Wert als den mittleren CINR-Differenzwert berechnen. Das kommt daher, dass, wenn die Genauigkeit des mittleren CINR-Werts hoch ist, der während des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums erhaltene CINR-Wert und der mittlere CINR-Wert verglichen werden können, um Schwankungen der Kenngröße des Kommunikationsmediums zu detektieren.
Hier kann die Zugriffssteuereinheit 101 die Informationselement zum Speichern berechnen, wann immer sie die zum Berechnen der Informationselemente erforderlichen Informationen (der mittlere CINR-Wert, die Fehlerkorrekturrate und das Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen) speichert. In diesem Fall extrahiert die Zugriffssteuereinheit 101 die gespeicherten Informationselemente mit jedem Schwankungsanalysezyklus, um zu bestimmen, ob das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchzuführen ist.
Auch wenn der SINR-Wert und die Empfangssignalintensität als die Kenngrößeninformationen verwendet werden, kann die Zugriffssteuereinheit 101 einen mittleren SINR-Wert oder eine mittlere Empfangssignalintensität extrahieren, deren Differenz mit einer Schwelle vergleichen und dann bestimmen, ob das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums durchzuführen ist.
Ferner kann noch die Reihenfolge der Schritte S301, S302, S303, S304 und S305 von 10 teilweise untereinander ausgetauscht werden.
Insbesondere kann einer der Schritte S304 und S305 als erster dieser beiden durchgeführt werden.
Ferner ist Schritt S302 noch typisch zum Detektieren einer Verschlechterung des Zustands des Kommunikationsmediums. Falls eine Verbesserung des Zustands des Kommunikationsmediums detektiert wird, wird daher die Operation von Schritt S304 oder S305 vor der Operation von Schritt S302 durchgeführt.
Ferner ist Schritt S303 noch zum Verhindern, dass die Kommunikationsrate auf eine niedrige Rate festgelegt wird, und ferner, um die Frequenz eines unnötigen Durchführens des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums bei einer hohen Kommunikationsrate um einen Grad zu unterdrücken. Alternativ werden die Schwelle der Differenz der Korrekturrate und die Schwelle der Differenz des CINR-Werts kleiner eingestellt und die Operation von Schritt S303 kann weggelassen werden.
Ferner ist der Vorgang von Schritt S303 noch zum Bestimmen, ob die Anzahl der Pakete gleich oder größer als die Minimalanzahl der Pakete ist, nicht notwendigerweise erforderlich.
Ferner kann noch die Schwelle der Differenz der Fehlerkorrekturrate gemäß dem aktuellen Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert geändert werden. Der unter Umständen, in denen sich der Zustand des Kommunikationsmediums verschlechtert, eingestellte Kommunikationsparameter unterscheidet sich von dem Kommunikationsparameter, welcher unter den Umständen, in denen der Zustand des Kommunikationsparameters zufriedenstellend in einer Schwankungsbreite der Fehlerkorrekturrate wegen der Schwankungen des Zustands des Kommunikationsmediums liegt. Der unter Umständen, in denen der Zustand des Kommunikationsmediums verschlechtert ist, eingestellte Kommunikationsparameter ist immer ein fehlerresistenter, hoch redundanter Kommunikationsparameter. Falls der Kommunikationsparameter unter Umständen, in denen der Zustand des Kommunikationsparameters verschlechtert ist, eingestellt worden ist, ist daher die Differenz der Schwankungen der Fehlerkorrekturrate klein, verglichen mit dem unter den Umständen, in denen der Zustand des Kommunikationsmediums zufriedenstellend ist, ein gestellten Kommunikationsparameter. Falls der Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert hoch ist, wird daher die Schwelle der Differenz der Fehlerkorrekturrate geändert, um hoch zu sein, und falls der Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert niedrig ist, wird die Schwelle der Differenz der Fehlerkorrekturrate geändert, um niedrig zu sein.
Gemäß der ersten bis dritten Ausführungsform kann der Kommunikationsparameter mit jedem Grundzyklus derart eingestellt werden, um dem Zustand des Kommunikationsmediums zu folgen, sogar falls das Detektionsverfahren einer Kenngröße des Kommunikationsmediums nicht durchzuführen ist. In der ersten bis vierten Ausführungsform wird jedoch die Schwelle des Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwerts bereitgestellt. Daher kann der Kommunikationsparameter nicht dazu veranlasst werden, diesem Zustand des Kommunikationsmediums zu folgen, sogar wenn der Zustand des Kommunikationsmediums für ein langes Intervall kontinuierlich zufriedenstellend ist. Dies ist ein Grund zum Durchführen des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Kommunikationsmediums mit jedem Grundzyklus.
Es ist zu beachten, dass die oben beschriebenen Ausführungsformen ferner realisiert werden können, indem ein Computer dazu veranlasst wird, ein Programm zu implementieren, das dazu in der Lage ist, die CPU zu veranlassen, die in einer Speichervorrichtung (z. B. ein ROM, ein RAM, eine Festplatte, etc.) gespeicherten oben beschriebenen Prozessabläufe zu implementieren. In einem derartigen Fall kann das Programm implementiert werden, nachdem es in der Speichervorrichtung über ein Aufzeichnungsmedium gespeichert ist oder kann direkt vom Aufzeichnungsmedium implementiert werden. Der Begriff "Aufzeichnungsmedium", wie hierin beschrieben, bezieht sich auf ein ROM, ein RAM, einen Halbleiterspeicher, wie einen Flashspeicher, einen Magnetplattenspeicher, wie eine flexible Platte, eine Festplatte, etc., eine optische Platte, wie eine CD-ROM, eine DVD, oder eine Blue-Ray-Disc (BD), etc., oder eine Speicherkarte. Der hierin beschriebene Begriff "Aufzeichnungsmedium" bezieht sich ferner auf ein Kommunikationsmedium, einschließlich einer Telefonleitung, einem Trägerpfad, etc.
Es ist zu beachten, dass die Zugriffssteuereinheit 101 als eine hoch integrierte (LSI) Schaltung realisiert werden kann. Diese Funktionsblöcke können als ein einzelner Chip implementiert werden, welcher einen Teil oder alle von ihnen enthält. Die LSI-Schaltung kann aus der Gruppe ausgewählt sein, die aus integrierten Schaltungen mit verschiedenen Integrationsgraden besteht, z. B. ein IC, ein System-LSI, ein Super-LSI, ein Ultra-LSI, etc. Weiterhin ist eine, wie oben beschrieben, zum Realisieren der Schaltungsintegration verwendete Technik nicht auf eine LSI-Technik begrenzt und die integrierte Schaltung, wie oben beschrieben, kann unter Verwenden einer spezialisierten Schaltung oder eines Mehrzweckprozessors realisiert werden. Ferner ist es möglich, ein Field Programmable Gate Array (FPGA), welches nach der Herstellung programmiert werden kann oder einen rekonfigurierbaren Prozessor zu verwenden, der derart aufgebaut ist, dass dessen Verbindungen von Schaltungszellen und dessen Einstellungen rekonfiguriert werden können. Außerdem können beim Einführen einer neuen Schaltungsintegrationstechnik anstelle der LSI-Technik, wegen des Fortschritts der Halbleitertechnologie oder anderer relevanter Technologien, die oben beschriebenen Funktionsblöcke unter Verwenden einer derartigen neuen Technik integriert werden. Es ist denkbar, dass Biotechnologie oder dergleichen zum Integrieren der Funktionsblöcke angewandt wird.
Unten ist ein Beispiel des Anwendens der obigen Ausführungsformen auf ein tatsächliches Netzwerk beschrieben. 11 ist eine Veranschaulichung, welche die gesamte Systemkonfiguration zeigt, wenn das Kommunikationsendgerät gemäß der vor liegenden Erfindung für Hochgeschwindigkeitsstromleitungsübertragung angewandt wird. Wie in 11 gezeigt ist, ist das Kommunikationsendgerät der vorliegenden Erfindung als eine Schnittstelle zwischen einem Multimediagerät, wie ein digitaler Fernseher (DTV), ein Personalcomputer (PC), ein DVD-Recorder, etc. und einer Stromleitung bereitgestellt. Das Multimediagerät kann an das Kommunikationsendgerät der vorliegenden Erfindung über eine IEEE-1394-Schnittstelle, eine USB-Schnittstelle oder eine Ethernet-Schnittstelle verbunden sein. Mit diesem Aufbau ist ein Kommunikationsnetzwerksystem zum Übertragen digitaler Daten, wie Multimediadaten, bei einer hohen Geschwindigkeit über die Stromleitung als ein Kommunikationsmedium aufgebaut. Im Gegensatz zum Fall eines herkömmlichen Kabel-LANs ist es demgemäß möglich, eine zuvor zu Hause, im Büro, etc. installierte Stromleitung als Netzwerkleitung zu verwenden, ohne von Neuem ein Netzwerkkabel bereitzustellen. Daher ist der Nutzen eines derartigen Systems in Bezug auf Kosten und Einfachheit der Installation erheblich.
Beim in 11 gezeigten Beispiel ist das Kommunikationsendgerät der vorliegenden Erfindung als ein Adapter zum Anpassen einer Signalschnittstelle eines bestehenden Multimediageräts an eine Stromleitungskommunikationsschnittstelle bereitstellt. Das Kommunikationsendgerät der vorliegenden Erfindung kann jedoch in einem Multimediagerät, wie einem Personalcomputer, einem DVD-Recorder, einem digitalen Fernseher, einem Heimserversystem, etc. enthalten sein. Dies erlaubt es, Daten zwischen Multimediageräten über ihre Netzkabel zu übertragen. In diesem Fall ist es möglich, ein Kabel zum Verbinden eines Adapters an die Stromleitung und ein IEEE-1394-Kabel oder ein USB-Kabel zu eliminieren, wodurch die Systemverkabelung vereinfacht wird.
Weiterhin kann bei einem die Stromleitung verwendenden Kommunikationsnetzwerksystem eine Verbindung zum Internet, ein drahtloses LAN oder ein herkömmliches Kabel-LAN über einen Router und/oder einen Netzknoten aufgebaut werden und daher gibt es keine Schwierigkeiten beim Erweitern eines LAN-Systems, welches das Kommunikationsnetzwerksystem der vorliegenden Erfindung einsetzt.
Außerdem werden durch die Stromleitung über Stromleitungsübertragung übertragene Kommunikationsdaten nicht unterbrochen, außer wenn eine Unterbrechung über eine direkte Verbindung zur Stromleitung geleitet wird, und daher gibt es im Wesentlichen keinen Datenschwund durch Unterbrechung, was ein Nachteil eines drahtlosen LANs ist. Demgemäß ist die Stromleitungsübertragung vom Standpunkt der Sicherheit her vorteilhaft. Es versteht sich von selbst, dass die durch die Stromleitung übertragenen Daten durch Einsetzen einer Sicherheitsarchitektur für Internetprotokolle (IPsec), Verschlüsseln des Inhalts an sich oder Einsetzen anderer digitaler Rechteverwaltungs(DRM)-Techniken geschützt werden können.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die vorliegende Erfindung stellt ein Kommunikationsendgerät bereit, das ein Detektionsverfahren einer Kenngröße eines Übertragungspfads durchführen kann und ein Verfahren zur Bestimmung eines Durchführungszeitpunkts des Detektionsverfahrens einer Kenngröße des Übertragungspfads, welches die Übertragungseffizienz des gesamten Kommunikationssystems verbessern kann und in einem Feld von AV-Übertragungen und anderen industriellen Feldern angewandt werden kann.

Claims

Kommunikationsendgerät, das ein Paket zum Senden und Empfangen auf der Basis eines Kommunikationsparameters für Modulation und Demodulation, der gemäß einer Kenngröße des Kommunikationsmediums bestimmt wird, moduliert und demoduliert, umfassend: ein Informationselement-Extraktionsmittel (101), das bei jedem vorbestimmten Zyklus Informationen, die Sendeeffizienz oder Empfangsqualität des Pakets angeben, als ein Informationselement extrahiert; ein Differenzberechnungsmittel (101), das bei jedem besagten Zyklus eine Differenz zwischen einem durch das Informationselement-Extraktionsmittel (101) extrahierten ersten Informationselement und einem zuvor durch das Informationselement-Extraktionsmittel (101) extrahierten zweiten Informationselement berechnet; und ein Detektionsverfahren-Leistungsfähigkeitsbestimmungsmittel (101), das auf der Basis der Differenz zwischen dem ersten Informationselement und dem zweiten Informationselement, die durch das Differenzberechnungsmittel (101) berechnet wird, bei jedem besagten Zyklus bestimmt, ob ein Verfahren zum Detektieren der Kenngröße des Kommunikationsmediums zum Ändern des Kommunikationsparameters durchzuführen ist; und ein Detektionsverfahren-Durchführungsmittel (101), das ein Bewertungsserienpaket zur Bewertung der Kenngröße des Kommunikationsmediums zu einem Kommunikationsendgerät auf einer Empfangsseite sendet, wenn das Detektionsschema-Leistungsfähigkeitsbestimmungsmittel (101) bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, ein Bewertungsergebnispaket empfängt, das von dem Kommunikationsendgerät auf einer Emp fangsseite zurückgegebene Ergebnisse der Bewertung der Kenngröße des Kommunikationsmediums enthält, und auf der Basis des Bewertungsergebnispakets den Kommunikationsparameter ändert, wobei das Kommunikationsendgerät dadurch gekennzeichnet ist, dass das Informationselement-Extraktionsmittel (101) ein Verhältnis der Häufigkeit von Neuübertragungen eines Übertragungspakets und einer mittleren Anzahl noch nicht gesendeter Pakete als das Informationselement extrahiert, das die Übertragungseffizienz des Pakets angibt.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 1, wobei das Informationselement-Extraktionsmittel (101) eine Fehlerkorrekturrate eines Empfangspakets als das Informationselement extrahiert, das die Empfangsqualität des Pakets angibt.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 1, wobei das Informationselement-Extraktionsmittel (101) das Informationselement, das die Empfangsqualität des Pakets angibt, auf der Basis von Kenngrößeninformationen extrahiert, die die Empfangsqualität des Pakets angeben, das in einem ACK-Paket enthalten ist, das von einem Kommunikationsendgerät auf der Seite des Empfangs des Pakets zurückgegeben wird.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 1, wobei das Differenzberechnungsmittel (101) eine Differenz des Verhältnisses der Häufigkeit der Neuübertragung und eine Differenz der mittleren Anzahl noch nicht gesendeter Pakete berechnet und das Detektionsverfahren-Leistungsfähigkeitsbestimmungsmittel (101) bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, wenn die Differenz des Verhältnisses der Häufigkeit der Neuübertragung größer oder gleich einer vorbestimmten Schwelle für die Differenz des Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen ist oder die Differenz der mittleren Anzahl noch nicht gesendeter Pakete größer als eine vorbestimmte Schwelle für die Differenz der mittleren Anzahl noch nicht gesendeter Pakete ist.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 4, wobei das Detektionsverfahren-Leistungsfähigkeitsbestimmungsmittel (101) ferner bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, wenn ein Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert kleiner als eine Schwelle für den Übertragungsgeschwindigkeitseinstellwert ist.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 2, wobei das Differenzberechnungsmittel (101) eine Differenz der Fehlerkorrekturrate berechnet und das Detektionsverfahren-Leistungsfähigkeitsbestimmungsmittel (101) bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, wenn die Differenz der Fehlerkorrekturrate größer oder gleich einer Schwelle für die Differenz der Fehlerkorrekturrate ist.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 3, wobei die Kenngrößeninformationen Informationen sind, die eine Größe eines Teils angeben, der eine Fehlerkorrektur in dem durch das Kommunikationsendgerät auf der Empfangsseite empfangenen Paket erfordert.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 7, wobei das Informationselement-Extraktionsmittel (101) als das Informationselement eine Fehlerkorrekturrate, die die Empfangsqualität des empfangenen Pakets angibt, auf der Basis der Größe extrahiert.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 8, wobei das Differenzberechnungsmittel (101) eine Differenz der Fehlerkorrekturrate berechnet und das Detektionsverfahren-Leistungsfähigskeitsbestimmungsmittel (101) bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, wenn die Differenz der Fehlerkorrekturrate größer oder gleich einer Schwelle für die Differenz der Fehlerkorrekturrate ist.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 3, wobei das Paket eine einfache Bewertungsserie mit einem vorbestimmten Muster zur Bewertung der Empfangsqualität enthält, Daten der einfachen Bewertungsserie eine kleinere Größe als Daten einer Bewertungsserie aufweisen, die verwendet wird, wenn das Detektionsverfahren durchgeführt wird, um die Kenngröße des Kommunikationsmediums zu bewerten und die Kenngrößeninformationen beliebige der Folgenden sind: ein CINR-Wert, ein SINR-Wert und eine Empfangssignalintensität, die auf der Basis der Daten der einfachen Bewertungsserie berechnet werden, die in dem durch das Kommunikationsendgerät auf der Empfangsseite empfangenen Paket enthalten ist.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 10, wobei das Informationselement-Extraktionsmittel (101) als das Informationselement, das die Empfangsqualität des empfangenen Pakets angibt, beliebiges von Folgendem extrahiert: einen Mittelwert mehrerer der CINR-Werte, einen Mittelwert mehrerer der SINR-Werte und einen Mittelwert mehrerer der Empfangssignalintensitäten.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 11, wobei das Differenzberechnungsmittel (101) beliebiges von Folgendem berechnet: eine Differenz des Mittelwerts der CINR-Werte, eine Differenz des Mittelwerts der SINR-Werte und eine Differenz des Mittelwerts der Empfangssignalintensitäten und das Detektionsverfahren-Leistungsfähigkeitsbestimmungsmittel (101) bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, wenn von der Differenz des Mittelwerts der CINR-Werte, der Differenz des Mittelwerts der SINR-Werte und der Differenz des Mittelwerts der Empfangssignalintensitäten irgendeine größer oder gleich einer vorbestimmten Schwelle ist.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 1, wobei das Detektionsverfahren bei jedem vorbestimmten Grundzyklus durchgeführt wird und der vorbestimmte Zyklus kürzer als der vorbestimmte Grundzyklus ist.
Kommunikationsendgerät nach Anspruch 1, wobei der vorbestimmte Zyklus variabel ist.
Verfahren zur Bestimmung von Zeitpunkten zur Durchführung eines Verfahrens zur Detektion einer Kenngröße eines Kommunikationsmediums zur Bestimmung eines Kommunikationsparameters zur Verwendung bei der Modulation und Demodulation eines Pakets, mit den folgenden Schritten: Extrahieren (S100) von Informationen, die Sendeeffizienz oder Empfangsqualität des Pakets angeben, als ein Informationselement bei jedem vorbestimmten Zyklus; Berechnen (S101, S102) einer Differenz zwischen einem in dem Informationselement-Extraktionsschritt (S100) extrahierten ersten Informationselement und einem zuvor in dem Informationselement-Extraktionsschritt (S100) extrahierten zweiten Informationselement bei jedem Zyklus; und auf der Basis der Differenz zwischen dem ersten Informationselement und dem zweiten Informationselement, wie in dem Berechnungsschritt (S101, S102) berechnet wird, Bestimmten, ob ein Verfahren zur Detektion der Kenngröße des Kommunikationsmediums zum Ändern des Kommunikationsparameters durchzuführen ist, bei jedem besagten Zyklus, Senden (S105) eines Bewertungsserienpakets zur Bewertung der Kenngröße des Kommunikationsmediums zu einem Kommunikationsendgerät auf einer Empfangsseite, wenn der Bestimmungsschritt (S102–S104) bestimmt, dass das Detektionsverfahren durchzuführen ist, ein Bewertungsergebnispaket empfängt, das von dem Kommunikationsendgerät auf der Empfangsseite zurückgegebene Ergebnisse der Bewertung der Kenngröße des Kommunikationsmediums enthält, und den Kommunikationsparameter auf der Basis des Bewertungsergebnispakets ändert; und wobei das Verfahren durch Folgendes gekennzeichnet ist: Extrahieren eines Verhältnisses der Häufigkeit von Neuübertragungen eines Übertragungspakets und einer mittleren Anzahl noch nicht gesendeter Pakete als das die Sendeeffizienz des Pakets angebende Informationselement, in dem Informationselement-Extraktionsschritt (S100).
Verfahren nach Anspruch 15, wobei in dem Informationselement-Extraktionsschritt (S100) das die Empfangsqualität des Pakets angebende Informationselement auf der Basis von Kenngrößeninformationen extrahiert wird, die die Empfangsqualität des Pakets angeben, das in einem von einem Kommunikationsendgerät auf einer Seite des Empfangs des Pakets zurückgegebenen ACK-Paket enthalten ist.