JP2005244598A

JP2005244598A - 無線通信装置及びその方法

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Publication number: JP2005244598A
Application number: JP2004051707A
Authority: JP
Inventors: Megumi Saito; めぐみ齊藤
Original assignee: NEC Corp
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 2004-02-26
Filing date: 2004-02-26
Publication date: 2005-09-08

Abstract

【課題】ユニキャストでのパケット送信レートと、それに応答するパケットの送信レートが同一となる通信環境において、ユニキャストでの送信されたパケットの受信レベルに基づいて、PER（Packet Error Rate；パケット誤り率）を閾値Ｔ以下に抑える送信レートをPER特性から決定し、これを送信レートの上限値とした上で、送信結果から最近Ｎ回分のPERを算出し、この算出結果から送信レートを決定する無線通信装置を提供する。
【解決手段】パケットの送受信を無線で行う無線通信装置であって、パケットを送信した際の送信結果に基づいてパケット誤り率を算出し、算出したパケット誤り率に応じて送信レートを決定する送信レート決定手段と、前記決定された送信レートに基づいてパケットを送信する送信手段とを有することにより通信品質を一定以上確保する送信レートを決定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線ＬＡＮにおける無線通信装置及びその方法に関し、特にパケットを送信した際の送信結果に基づいて送信レートを制御する無線通信装置及びその方法に関する。

無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１で定義されるインフラストラクチャネットワークでは、図９に示すように、無線ＬＡＮの基地局であるAP（Access Point）１と、このAP１の電波到達範囲内に存在し、AP１に帰属する複数の端末局であるSTA（Station）、例えばSTA２及びSTA３とから、ネットワークの最少単位BSS（Basic
Service Set）４が構成される。

このような構成において、AP１は、BSS４内のSTA２及びSTA３がAP１に同期するための情報を含むビーコン・フレームを、全STAに周期的にブロードキャスト送信する。この送信されたビーコン・フレームを受信したSTA１、STA２は、各々が通信を開始する際にAP１に対して認証要求を送信し、AP１からの認証許可を受信した後、AP１への帰属処理を完了することにより、AP１との間でパケットの送受信が可能となる。

無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１では、周期的にブロードキャスト送信するビーコン・フレーム等は、BSS Basic Rate Setと呼ぶAPがBSS内で任意に定義し、BSS内の全STAが送受信可能であるレートの中から用いることを規定している。

一方、データパケット等、特定の通信相手に送信するユニキャスト送信の送信レートについては、通信相手が保持する送信レート内、且つ、パケットを送信する端末が保持する送信レート内での任意のレートであることが規定されている。しかしながら、詳細な送信レートの制御方法については特に規定をせず、実装依存としている。

一般的には、送信成功状態が継続する場合には、送信レートを上昇させることにより、高速な無線通信を実現させるといった送信レート制御が行われている。これに対して、送信失敗状態が継続する場合には、送信レートを低下させることにより、低速だが安定した通信状態を確保するといったレート制御が行われている。

一方、無線ＬＡＮに限らず、ネットワークを介しての通信において、レートを制御するための技術がいくつか提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００１―１４４８０２この技術は、データを送信し、このデータを受信した端末から送信される受信状況（データの送信時刻情報、データを処理するのに要する処理時間情報、及びデータ損失率）に基づいて、送信レートを制御する技術である。

しかしながら、断続的に送信成功と送信失敗とを繰り返す不安定な通信環境において上述した送信レートの制御方法を用いた場合、送信失敗が継続しないので送信レートを低下させる制御が発生しない。このため、送信の成功と送信の失敗とを延々繰り返す状態に陥ってしまう。又、これに伴い発生する再送パケットによる通信帯域の占有が、総合的には通信品質の低下につながっている。

そこで、本発明が解決しようとする課題は、特に、BSS内でのユニキャストでのパケットの送信レートと、それに対する応答パケットの送信レートが、同一となる通信環境において、通信相手から最近受信したユニキャストでのパケットの受信レベルに基づいて、PERを閾値Ｔ以下に抑える最高の送信レートを図６に示すPER特性から決定し、これを送信レートの上限値とした上で、送信結果から得られる最近Ｎパケット分のPER算出結果を元に通信品質を一定以上確保する送信レートを決定する技術を提供することである。

上記課題を解決する第１の発明は、パケットの送受信を無線で行う無線通信装置であって、パケットを送信した際の送信結果に基づいてパケット誤り率を算出し、算出したパケット誤り率に応じて送信レートを決定する送信レート決定手段と、前記決定された送信レートに基づいてパケットを送信する送信手段とを有することを特徴とする。

上記課題を解決する第２の発明は、上記第１の発明において、前記送信レート決定手段は、パケットを受信した際の受信レベルに基づいて、送信可能最高レートを算出する送信可能最高レート算出手段と、パケットを送信した際の送信結果に基づいて、パケット誤り率を算出し、算出したパケット誤り率に応じて送信レート上昇又は送信レート低下の送信レート更新情報を生成する送信レート更新情報生成手段と、前記生成された送信レート更新要求が送信レート低下であり、且つ現在の送信レートが使用可能な最低レートでは無い場合には送信レートを低下させ、前記送信レート更新要求が送信レート上昇である場合には現在の送信レートと前記算出された送信可能最高レートとを比較し、比較の結果、現在の送信レートの方が低い場合には送信レートを上昇させる送信レート更新手段とを有することを特徴とする。

上記課題を解決する第３の発明は、上記第２の発明において、前記送信レート更新手段は、送信レートを低下させる場合には送信レートを一段階低下させ、送信レートを上昇させる場合には送信可能な最高レートに上昇させることを特徴とする。

上記課題を解決する第４の発明は、上記第２の発明において、前記送信レート更新手段は、送信レートを低下させる場合にはパケット誤り率に応じて送信レートを低下させ、送信レートを上昇させる場合にはパケット誤り率に応じて送信レートを上昇させることを特徴とする。

上記課題を解決する第５の発明は、パケットの送受信を無線で行う無線通信装置の無線通信方法であって、パケットを送信した際の送信結果に基づいてパケット誤り率を算出し、算出したパケット誤り率に応じて送信レートを決定する送信レート決定ステップと、前記決定された送信レートに基づいてパケットを送信する送信ステップとを有することを特徴とする。

上記課題を解決する第６の発明は、上記第５の発明において、前記送信レート決定ステップは、パケットを受信した際の受信レベルに基づいて、送信可能最高レートを算出する送信可能最高レート算出ステップと、パケットを送信した際の送信結果に基づいて、パケット誤り率を算出し、算出したパケット誤り率に応じて送信レート上昇又は送信レート低下の送信レート更新情報を生成する送信レート更新情報生成ステップと、前記生成された送信レート更新要求が送信レート低下であり、且つ現在の送信レートが使用可能な最低レートでは無い場合には送信レートを低下させ、前記送出された送信レート更新要求が送信レート上昇である場合には現在の送信レートと前記算出された送信可能最高レートとを比較し、比較の結果、現在の送信レートの方が低い場合には送信レートを上昇させる送信レート更新ステップとを有することを特徴とする。

上記課題を解決する第７の発明は、上記第６の発明において、前記送信レート更新ステップは、送信レートを低下させる場合には送信レートを一段階低下させ、送信レートを上昇させる場合には送信可能な最高レートに上昇させることを特徴とする。

上記課題を解決する第８の発明は、上記第６の発明において、前記送信レート更新ステップは、送信レートを低下させる場合にはパケット誤り率に応じて送信レートを低下させ、送信レートを上昇させる場合には前記パケット誤り率に応じて送信レートを上昇させることを特徴とする。

本発明では、ユニキャストで送信するパケットの送信レート制御を最近の通信品質状態から算出するPERに応じて判断することから、伝搬状態の不安定な環境において断続的に発生する送信失敗に伴う品質低下状況に即時対応した動的な通信品質の回復を可能とする。

また、最近受信したユニキャストで送信されたパケットの受信レベルと自己のPER特性とに基づいて、PERを一定値以下に抑えることを保証する送信可能レートの上限値を算出し、送信レート決定時の一要素として用いることは、通信相手から受信する応答パケットの送信レートを常にPERを一定値以下に保つ最高速レートにすることに等しいため、ユニキャストでのパケット送信に対する応答パケット受信を確実とする最高速レートでの通信確保を可能とする。

実際の通信においては、フェージングや干渉等周辺環境からの影響により、PER特性から得られる送信可能レート上限値で行う通信が、確実に安定した品質を保証するとは言えないため、受信レベルから算出する送信可能レート上限値と、最近のPER特性算出結果に伴う送信レートとを制御することが、送信失敗数を最低限に抑えることによる再送回数の低減、および再送回数の低減に伴う送信待ち時間発生頻度を最低限に抑えることにつながり、有限の無線通信帯域を有効に活用した通信品質の維持を可能とする。

本発明は、ユニキャストでのパケット送信レートと、それに応答するパケットの送信レートが同一となる通信環境において、ユニキャストでの送信されたパケットの受信レベルに基づいて、PER（Packet Error Rate；パケット誤り率）を閾値Ｔ以下に抑える送信レートをPER特性から決定し、これを送信レートの上限値とした上で、送信結果から最近Ｎ回分のPERを算出し、この算出結果から送信レートを決定する。

本発明における実施例１について、図を用いて説明する。

図９は、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１で定義されるインフラストラクチャネットワークの構成図である。

図９に示すように、無線ＬＡＮの標準規格であるＩＥＥＥ８０２．１１で定義されるインフラストラクチャネットワークでは、無線ＬＡＮの基地局であるAP（Access Point）１と、このAP１の電波到達範囲内に存在し、AP１に帰属する複数の端末局であるSTA（Station）、例えばSTA２及びSTA３とから、ネットワークの最少単位BSS（Basic
Service Set）４が構成される。

AP１は、BSS４内のSTA２及びSTA３がAP１に同期するための情報を含むビーコン・フレームを、全STAに周期的にブロードキャスト送信する。尚、AP１は、ＩＥＥＥ８０２．１１以外のＬＡＮプロトコルとのプロトコル変換機能を保持し、Ethernet（登録商標）などの有線ＬＡＮとの接続が可能な基地局端末である。

STA１、STA２は、AP１から送信されたビーコン・フレームを受信後、各々がパケットの送受信を開始する際にAP１に対して認証要求を送信し、AP１からの認証許可を受信して後、AP１への帰属処理を完了することにより、AP１との間でパケットの送受信が可能となる。

AP１は、図８に示す無線ＬＡＮカード１９と、上位レイヤとのインターフェース１７とを介して、TCP/IPや各種アプリケーションなどの上位プロトコル処理を無線基地局端末１８にて実現する。又、STA２、３は、図８に示す無線ＬＡＮカード１９と、上位レイヤとのインターフェース１７とを介して、AP１と同様な上位プロトコル処理をノート型パーソナルコンピュータなどの移動端末によって実現する。

図８に示す無線ＬＡＮカード１９は、無線区間でのパケット送受信を行う無線機部１２と、変復調処理を行うＩＥＥＥ８０２．１１ＰＨＹプロトコル処理部１３と、ＭＡＣ（Medium Access Control）レイヤでのアクセス制御を行うＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部１４と、ＭＡＣレイヤでの認証処理などのSME（Station
Management Entity）処理を内蔵CPU及びメモリ１６によって実現する上位レイヤ処理部１５とから構成される。

パケット送信時、上位レイヤ処理部１５は送信要求をＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部１４に出す。ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部１４は、上位レイヤ処理部１５からの送信要求を、図１０に示すようなＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコルに従うＭＡＣフレームフォーマットへ変換する。このＭＡＣフレームフォーマットへの変換において、上位レイヤからの送信要求データはFrame Bodyに格納され、宛先アドレスや送信元アドレス等の送信要求に関する情報はＭＡＣヘッダに格納され、ＭＡＣヘッダとFrame
Bodyとに対するＣＲＣ３２（Cyclic Redundancy Code 32bits）算出結果をＦＣＳ（Frame Check Sequence）に格納される。ＩＥＥＥ８０２．１１ＰＨＹプロトコル処理部１３は、変換されたＭＡＣフレームを変調処理し、無線機部１２を介して空間上に送出し、送信処理を完了させる。

また、パケットの受信の際には、ＩＥＥＥ８０２．１１ＰＨＹプロトコル処理部１３は、無線機部１２を介して受信したパケットの復調処理を行う。そして、復調処理が行われた受信パケットに対して、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部１４はＣＲＣ３２の算出を行い、受信パケットのＦＣＳの値とＣＲＣ３２の算出結果とを比較する。比較の結果、受信パケットのＦＣＳの値とＣＲＣ３２の算出結果とが一致した場合には、ＭＡＣヘッダ内容の解析等の受信処理を行い、Frame Body部を上位レイヤ処理部１５へ通知する。

AP１とSTA２又はSTA３とが上記のようにパケットを送受信する際の送信レートは、パケットの送受信の前にAP１とSTA２又はSTA３との間で行われる帰属処理で交換しあうAssociation
Requestフレーム内のSupported rates、又はAssociation Responseフレーム内のSupported ratesと呼ばれるフィールドに含まれるレート情報から決定しなければならない。このSupported
ratesとして設定可能な送信レートは、5GHz帯無線ＬＡＮ規格のＩＥＥＥ８０２．１１ａでは８種類（6，9，12，18，24，36，48，54[Mbps]）、2.4GHz帯無線ＬＡＮ規格のＩＥＥＥ８０２．１１ｂでは４種類（1,2,5.5,11[Mbps]）存在するが、複数レートをSupported
ratesとして定義した場合の送信レート制御方法については特に規定されていない。

AP１、STA２及びSTA３の受信性能は無線機部１２の受信機特性に依存し、図６に示すような受信レベル対PER（Packet
Error Rate；パケット誤り率）特性という形で表すことができる。

通信品質を安定させるためには、図６に示すPERを閾値Ｔ以下に抑えること、また通信帯域を有効活用するためには高速な送信レートで通信することが望ましいと考えられ、そのためには任意の受信レベルに対して（PER
<= 閾値Ｔ）となる最高の送信レートを使用する必要がある。

そこで、本実施形態では、BSS内でのユニキャストでのパケット送信に対する応答パケットが、ユニキャストでのパケット送信レートと同一レートで返るという通信環境を前提とし、ユニキャストで送信されたパケットの受信レベルに基づいて、PERを閾値Ｔ以下に抑える最高の送信レートを図６に示すPER特性から決定し、これを送信レートの上限値とした上で、送信結果から得られる最近Ｎパケット分のPER算出結果に基づいて送信レートを制御する無線通信装置装置及びその方法について説明する。

図１は、本発明における無線通信装置のブロック図である。

図１に示すように、送信結果保持部２１と、送信レート更新情報生成部２２と、送信可能最高レート算出部２３と、メモリ２４と、送信レート更新部２５とから構成されている。尚、送信結果保持部２１と、送信レート更新情報生成部２２と、送信可能最高レート算出部２３と、送信レート更新部２５とは、図８の上位レイヤ処理部１５に配置されている。又、図１のＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６は図８のＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部１４と同一であり、メモリ２４は図８のメモリ１６と同一である。

続いて、各部の詳細について説明する。

メモリ２４は情報テーブルを保持している。情報テーブルは、帰属関係を確立した通信相手の各種情報を、AID毎に登録する領域である。情報テーブルは図７に示す通り、AIDと、送信結果格納フィールドと、格納先と、送信可能最高レートと、送信レートと、ＭＡＣアドレスとから構成されている。

送信結果格納フィールド（TxResult[n]）は、最近Ｎ回分の送信結果を各回毎に保持するものであり、各回の送信結果はTxResult[n]（nは0からN-1）に成功であれば“０”が、失敗であれば“１”が格納される。尚、Ｎは任意数であり、実施の形態に合わせて設定するものとする。又、TxResult[n]は、上書きされるような構成であっても、外部からのリセット要求に応じて初期化される構成であっても良い。

格納先情報nは、最新の送信結果を送信結果格納フィールドのどのTxResult[n]に格納するかを示すものであり、TxResult［０］からTxResult[Ｎ−１]まで順に示すものである。尚、格納先情報nは、Ｎ−１まで示すと初期化される構成であっても、外部からのリセット要求に応じて初期化される構成であっても良い。

送信可能最高レート（Max_TxRate）は、送信可能最高レート算出部２３が算出した送信可能最高レートを格納する。

送信レート（TxRate）、は送信レート更新部２５が算出した送信レートを格納する。ＭＡＣアドレスは、帰属関係を保つ通信相手（AP又はSTA）のＭＡＣアドレスを格納する。

送信可能最高レート算出部２３は、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６が無線機部１２とＩＥＥＥ８０２．１１ＰＨＹプロトコル処理部１３とを介してパケットを受信すると送出する受信通知を元に、受信したパケットの受信情報の処理を行う。更に、情報テーブルのＭＡＣアドレス有無参照結果から、受信パケットの送信元が帰属関係を保つAP又はSTAであると判断した場合には、その通信相手に対する識別子であるAID（Association Identifier）を取得し、無線機部１２が受信したパケットの受信レベルに基づいて送信可能最高レート情報を算出して情報テーブルの送信可能最高レート情報を更新する。なおAIDは、ＩＥＥＥ８０２．１１においてSTAがAPへ帰属する際に、APからSTAに対して帰属端末の識別子として任意に割り当てる情報であり、APの場合、自己の構成するBSS配下に帰属するSTAの台数に相当するAIDを保持することになる。一方、STAの場合には、通常自らの帰属先APが同時に複数台存在することはあり得ないが、APとSTAとの動作を共通化するという観点から、本発明では、APと同様にSTAも内部的にAIDを保持するものとみなす。

送信結果保持部２１は、パケットの送信完了時にＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６から送出される送信結果通知及び通信相手の識別子であるAIDに基づいて、情報テーブルに格納されている当該通信相手との最近Ｎ回分の送信結果格納フィールドへ最新の送信結果を格納する。送信結果保持部２１は送信結果を送信結果格納フィールドに格納する際、まず、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６から送出されるAIDに基づいて、このAIDに対応付けられている格納先を読み出し、送信結果格納フィールドのどこに、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６から送出される送信結果を格納するかを確認する。そして、この格納先に基づいて、送信結果を格納する。更に、Ｎ回分の送信結果を送信結果格納フィールドに格納後、送信レート更新情報生成部２２に送信結果格納完了通知を送出する。尚、Ｎは任意数であり、実施の形態に合わせて設定するものとする。

送信レート更新情報生成部２２は、送信結果保持部２１から送信結果格納完了通知を受けると、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６から得られるAIDと、情報テーブルから得られる当該通信相手の送信結果格納フィールドとを用いて最近Ｎ回分のPERを算出する。このPERは、まず、最近Ｎ回分の失敗数を送信結果格納フィールドの全TxResult[n]の値を加算することにより算出し、これをＮで除算して算出されるPER算出後、任意に設定する閾値ＴとPERとを比較した結果を元に、送信レートの制御内容を示す送信レート更新要求通知を送信レート更新部２５へ送出する。

送信レート更新部２５は、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６から得られるAIDに基づいて、現在の送信レート（TxRate）を取得する。更に、送信レート更新情報生成部２２からの送信レート更新要求内容に応じて、現在の送信レートと使用可能な最低レートと、送信可能最高レート情報とを用いて送信レート更新内容を決定し、情報テーブルの送信レート情報を更新し、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６へ送信レート更新完了通知を送出する。尚、使用可能な最低レートは、Supported
ratesに含まれるレート情報を元に決定される。

ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６は、パケットを受信すると、受信通知を送出する。又、パケットを送信すると、送信結果通知と通信相手の識別子であるAIDとを送出する。更に、送信レート更新部２５からの送信レート更新完了通知以降、送信処理を行うことが可能となり、その際、送信レートを情報テーブルから参照する。

次に、具体的な処理手順について説明する。

まず、送信可能最高レート算出部２３の詳細処理を図２に示したフローチャートを参照して説明する。

図１に示すＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６から受信通知を受け取ると、無線機部１２で受信されたパケットの内容から送信元ＭＡＣアドレスを読み取り、更に、無線機部１２が受信したパケットの受信レベルを読み取る等の受信処理を行う（ステップ３１）。

読み取った送信元ＭＡＣアドレスと情報テーブルに登録済みのＭＡＣアドレスとの一致を確認することにより、受信パケットの送信元が帰属関係を結んだAP又はSTAからのものであるか否かを確認する（ステップ３２）。

受信パケットの送信元が帰属関係を結んでいないAP又はSTAからのパケット受信と判断した場合には、ステップ３１に戻り、新たな受信待ち状態へ戻る。

一方、受信パケットの送信元が帰属関係を結んだAP又はSTAであると判断した場合には、当該送信元を示すAIDを情報テーブルから参照する（ステップ３３）。

続いて、ステップ３１で読み出した受信レベルに基づいて、図６に示す自己のPER特性に基づいた閾値Ｔ以下のPERを満たす最高のレートである送信可能最高レートを算出する（ステップ３４）。

算出した送信可能最高レートを用いて情報テーブルの当該AIDに対する送信可能最高レートを更新し、受信待ち状態へ戻る（ステップ３５）。

尚、ＩＥＥＥ８０２．１１ａに準拠した5GHz帯無線ＬＡＮの場合には、送信レートは６［Mbps］から54［Mbps］までの８種類存在することから、図６に示すPERを閾値Ｔ以下に保つための受信レベルは、各レートに対応してA,B,C,D,E,F,G,Hまでの８種類存在し、且つその受信レベルの大小関係はA<B<C<・・・<Hと送信レートが高いほど高い受信レベルを要する関係となる。よって、具体的には、ステップ３４における送信可能最高レート算出処理では、受信レベルが図６に網掛け部として示すBからCの間に該当するパケットを受信した場合には、閾値Ｔ以下のPERを確実に確保する送信可能最高レートとして9[Mbps]を選択するものとする。

続いて送信結果保持部２１の詳細処理を、図３を用いて説明する。

まず、送信結果通知時に送信結果保持部２１に対するリセット要求の有無を確認する（ステップ４１）。

リセット要求のある場合には情報テーブルの送信結果格納フィールドの全TxResult[n]を初期化し（ステップ４９）、情報テーブルの格納先情報を初期化する（ステップ５０）。

一方、送信結果通知時に送信結果保持部２１に対するリセット要求が無い場合には、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６から通知されるAIDに基づいて、情報テーブルから、当該AIDに対応する格納先情報nを取得する（ステップ４２）。

そして、ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６から通知される送信結果が成功か否かを確認する（ステップ４３）。

送信結果が成功の場合には、取得した格納先情報ｎに示されていた送信結果格納フィールドに０を設定する（ステップ４５）。

一方、送信結果が失敗の場合には、取得した格納先情報ｎに示されていた送信結果格納フィールドに１を設定する（ステップ４４）。

送信結果格納フィールドに送信結果を設定後、格納先情報nに、新たな格納先を設定して格納先情報ｎを更新する（ステップ４６）。そして、送信結果格納フィールドが予め設定した最近Ｎ回分に限定されるように格納先情報nと任意設定数Ｎを比較する（ステップＳ４７）。(n<N)の関係が成立しない場合には格納先情報nを０へ初期化する（ステップ４８）。一方、(n<N)の関係が成立する場合には送信結果格納完了通知を送信レート更新情報生成部２２に出力する。

続いて、送信レート更新情報生成部２２の詳細処理を、図４を用いて説明する。

送信結果保持部２１からの送信結果格納完了通知を受けてパラメータｍとパラメータＥｒｒｏｒとを初期化する（ステップ５１）。

ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６から通知されるAIDに基づき、このAIDに対応付けられている送信結果格納フィールドを情報テーブルから検索し、更にパラメータｍの値に基づいて、検索した送信結果格納フィールドのTxResult[ｍ]の送信結果を取得する（ステップ５２）。続いて、取得したTxResult[ｍ]の値をパラメータＥｒｒｏｒに加算し（ステップ５３）、パラメータｍをカウントアップさせ（ステップ５４）、パラメータｍの値がＮ以下であるかを判定する（ステップ５５）。パラメータｍの値がＮ未満である場合はステップ５２に戻り、パラメータｍがＮになるまで、ステップ５２からステップ５５までを繰り返す。

一方、パラメータｍがＮ以上である場合は、最近Ｎ回分の送信失敗数に基づくPERを「パラメータError÷Ｎ」により算出する（ステップ５６）。

算出したPERと予め設定した閾値Ｔとを比較する（ステップ５７）。

「閾値Ｔ<PER」の関係が満たされる場合には最低限保持すべきPERを満たしていないとみなし、送信レート更新要求を低下要求として出力する。

一方、「閾値Ｔ>=PER」の関係が満たされる場合には期待するPERを満たしているとみなして送信レート更新要求を上昇要求として出力する。

続いて、送信レート更新部２５の詳細処理を、図５を用いて説明する。

ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６から通知される送信先AIDに基づいて、情報テーブルから当該AID宛の現在の送信レート（TxRate）を取得する（ステップ６１）。送信レート更新情報生成部２２からの送信レート更新要求の内容がレート低下要求か否かの判断を行う（ステップ６２）。更新要求の内容がレート低下要求である場合は、現在の送信レート（TxRate）が使用可能な最低レートか否かを判断する（ステップ６３）。現在の送信レートが使用可能な最低レートでは無い場合には、現在の送信レートを１段階低下し、情報テーブルの送信レート（TxRate）を更新する（ステップ６４）。但し、送信レートが使用可能な最低レートである場合には、送信レート維持として、情報テーブルの送信レート（TxRate）をそのまま維持する（ステップ６７）。
一方、更新要求の内容がレート低下要求で無い場合には、現在の送信レート（TxRate）と、情報テーブルの当該AIDに対する送信可能最高レート（Max_TxRate）の比較を行う（ステップ６５）。「TxRate<Max_TxRate」の関係が成立する場合には、送信レートを送信可能最高レートに更新する（ステップ６６）。一方、「TxRate<Max_TxRate」の関係が成立しない場合には、送信レート維持として、情報テーブルの送信レート（TxRate）をそのまま保持する（ステップ６７）。

送信レート更新完了通知をＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６に送出する。

ＩＥＥＥ８０２．１１ＭＡＣプロトコル処理部２６は、送信レート更新完了通知以降、パケットを送信する際、そのパケットの送信先に対応付けられている送信レートを情報テーブルから検索し、検索した送信レートに従ってパケットを送信する。

本発明における実施例２について説明する。

実施例１の送信レート更新情報生成部２２では、PERと閾値Ｔとを比較し、送信レートの低下又は送信レートの上昇のレート更新要求を送出していた。実施例２では、PERと閾値Ｔとの差分の程度によって送信レート更新内容に段階をつけること場合について説明する。尚、上述した実施例と同様の構成については同一の番号を付し、詳細な説明は省略する。また、上述した実施例１と基本的には同様な構成であるため、実施例１と異なる部分を中心に説明する。

送信レート更新情報生成部２２は、PERと閾値Ｔとの差分の度合に応じた、送信レートの低下の度合及び送信レートの上昇の度合を予め保持している。

送信レート更新情報生成部２２は、ステップ５７において、算出したPERと予め設定した閾値Ｔとを比較する。比較の結果、「閾値Ｔ<PER」の関係が成立する場合、「PER−閾値Ｔ」を算出し、算出した「PER−閾値Ｔ」の差分の度合に応じて、送信レートを何段階低下させるかを確認する。そして、送信レートを何段階低下させるかの情報である送信レート低下情報を送信レート更新部２５に送出する。

また、比較の結果「閾値Ｔ<PER」の関係が成立しない場合、「PER−閾値Ｔ」を算出し、算出した「PER−閾値Ｔ」の差分の度合に応じて、送信レートを何段階上昇させるかを確認する。そして、送信レートを何段階上昇させるかの情報である送信レート上昇情報を送信レート更新部２５に送出する。

送信レート更新部２５は、送信レート更新情報生成部２２から送信レート低下情報が送信されたかの判断を行い、送信レート低下情報である場合には、送信レート更新情報生成部２２からの送信レート低下情報に基づいて、送信レートを何段階か低下させ、情報テーブルの送信レートを更新する。一方、送信レート上昇情報である場合には、現在の送信レートと、情報テーブルの当該AIDに対する送信可能最高レートの比較を行い、「送信レート（TxRate）＜送信可能最高レート（Max_TxRate）」の関係が成立する場合には、送信レート更新情報生成部２２からの送信レート上昇情報と送信可能最高レートとに基づいて、送信レートを、送信可能最高レートを超えないように何段階か上昇させ、情報テーブルの送信レートを更新する。一方、「送信レート（TxRate）＜送信可能最高レート（Max_TxRate）」の関係が成立しない場合には、送信レートを維持する。

図１は、本発明に係るブロック図である。図２は、送信可能最高レート算出部２３の動作手順を示すフローチャートである。図３は、送信結果保持部２１の動作手順を示すフローチャートである。図４は、送信レート更新情報生成部２２の動作手順を示すフローチャートである。図５は、送信レート更新部２５の動作手順を示すフローチャートである。図６は、PER特性の一例である。図７は、情報テーブルの構成例である。図８は、無線ＬＡＮカードの構成を示すブロック図である。図９は、ＢＳＳ４の構成を示すブロック図である。図１０は、ＭＡＣフレームの構成を示すブロック図である。

符号の説明

２１送信結果保持部
２２送信レート更新情報生成部
２３送信可能最高レート算出部
２４メモリ
２５送信レート更新部

Claims

パケットの送受信を無線で行う無線通信装置であって、
パケットを送信した際の送信結果に基づいてパケット誤り率を算出し、算出したパケット誤り率に応じて送信レートを決定する送信レート決定手段と、
前記決定された送信レートに基づいてパケットを送信する送信手段と
を有することを特徴とする無線通信装置。
前記送信レート決定手段は、
パケットを受信した際の受信レベルに基づいて、送信可能最高レートを算出する送信可能最高レート算出手段と、
パケットを送信した際の送信結果に基づいて、パケット誤り率を算出し、算出したパケット誤り率に応じて送信レート上昇又は送信レート低下の送信レート更新情報を生成する送信レート更新情報生成手段と、
前記生成された送信レート更新情報が送信レート低下であり、且つ現在の送信レートが使用可能な最低レートではない場合には送信レートを低下させ、前記送信レート更新情報が送信レート上昇である場合には現在の送信レートと前記算出された送信可能最高レートとを比較し、比較の結果、現在の送信レートの方が低い場合には送信レートを上昇させる送信レート更新手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
前記送信レート更新手段は、送信レートを低下させる場合には送信レートを一段階低下させ、送信レートを上昇させる場合には送信可能な最高レートに上昇させることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
前記送信レート更新手段は、送信レートを低下させる場合にはパケット誤り率に応じて送信レートを低下させ、送信レートを上昇させる場合にはパケット誤り率に応じて送信レートを上昇させることを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
パケットの送受信を無線で行う無線通信装置の無線通信方法であって、
パケットを送信した際の送信結果に基づいてパケット誤り率を算出し、算出したパケット誤り率に応じて送信レートを決定する送信レート決定ステップと、
前記決定された送信レートに基づいてパケットを送信する送信ステップと
を有することを特徴とする無線通信方法。
前記送信レート決定ステップは、
パケットを受信した際の受信レベルに基づいて、送信可能最高レートを算出する送信可能最高レート算出ステップと、
パケットを送信した際の送信結果に基づいて、パケット誤り率を算出し、算出したパケット誤り率に応じて送信レート上昇又は送信レート低下の送信レート更新情報を生成する送信レート更新情報生成ステップと、
前記生成された送信レート更新情報が送信レート低下であり、且つ現在の送信レートが使用可能な最低レートではない場合には送信レートを低下させ、前記送信レート更新情報が送信レート上昇である場合には現在の送信レートと前記算出された送信可能最高レートとを比較し、比較の結果、現在の送信レートの方が低い場合には送信レートを上昇させる送信レート更新ステップと
を有することを特徴とする請求項５に記載の無線通信方法。
前記送信レート更新ステップは、送信レートを低下させる場合には送信レートを一段階低下させ、送信レートを上昇させる場合には送信可能な最高レートに上昇させることを特徴とする請求項６に記載の無線通信方法。
前記送信レート更新ステップは、送信レートを低下させる場合にはパケット誤り率に応じて送信レートを低下させ、送信レートを上昇させる場合には前記パケット誤り率に応じて送信レートを上昇させることを特徴とする請求項６に記載の無線通信方法。