JP2007116543A - 無線通信装置、無線通信装置の制御方法およびプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】 無線通信において、同一バンドグループ内に複数のチャネルが混在した場合のデータの消失を低減する。
【解決手段】 無線通信装置において、Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段と、周囲の装置で利用されているチャネルを判定するチャネル判定手段と、記憶手段により記憶された情報と前記チャネル判定手段により判定されたチャネルの情報とを基に使用するチャネルを決定するチャネル決定手段と、送信データの消失を検出するための消失検出手段と、消失検出手段により検出されたデータ消失の確率に応じて送信回数Ｋを変更する変更手段とを有する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、無線通信システムにおける送信技術に関するものである。特に、データを複数回送信可能なアクセス方式における送信技術に関する。

近年、高速無線通信規格として、ＵＷＢ（Ultra wide band）を用いたＭＢ−ＯＦＤＭ（Multi band OFDM）方式が提案されている（特許文献１）。図１は、ＭＢ−ＯＦＤＭ方式のバンドプランを示した図である。使用周波数帯は３ＧＨｚから１０ＧＨｚと広帯域に渡る。全帯域はバンドグループと呼ばれる５つの周波数帯に分割され、各々のバンドグループは、バンドと呼ばれる帯域幅約５００ＭＨｚのＯＦＤＭ信号３つにより構成されている。ただし、バンドグループ＃５のみ２つのバンドにより構成される。各々のバンドグループ内は時分割多重と周波数多重とを組み合わせた周波数ホッピング多重により、チャネル多重化が行われている。各々のバンドグループ内において、ＴＦＣ（Time Frequency code）により規定されるホッピングパターンにより、４つのチャネルが使用可能である。なお、周波数ホッピング動作は各々のバンドグループ内のみで行われ、複数のバンドグループを跨ったホッピング動作は行われない。

また、ＭＢ−ＯＦＤＭ方式においては、同一のチャネルが利用する１以上の端末から構成されるピコネットと呼ばれるグループを形成する事ができる。なお、複数のピコネットが隣接して存在する場合には、それぞれのピコネットで異なるチャネルが使用される。ただし、同一バンドグループ内のチャネル数（ここでは４つ）や、各々のチャネルで使用するバンド数（ここでは３つ）は有限である。そのため、複数のピコネットが隣接して存在する場合、信号の送信開始タイミングによっては、信号の衝突（Collision）が発生しデータが消失し得る。そこで、ＭＢ−ＯＦＤＭ方式では、信号の衝突によるデータの消失を低減するために、同一データを２回送信する方法（Time Spreading）が規定されている。
特開２００４−２６６８３２号公報

しかしながら、同一バンドグループ内で複数のピコネットが隣接して存在する場合、ピコネット間のタイミングによっては同一データを２回送信した場合においても、２回共に衝突が発生しデータが消失し得る。その場合、通信断や再送による通信の非効率化を引き起こすことになる。

本発明は上記の問題点に鑑みなされたものであり、周波数ホッピング型のアクセス方式において、同一バンドグループ内に複数のチャネルが混在した場合のデータの消失を低減する。

無線通信装置において、Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段と、周囲の装置で利用されているチャネルを判定するチャネル判定手段と、記憶手段により記憶された情報と前記チャネル判定手段により判定されたチャネルの情報とを基に使用するチャネルを決定するチャネル決定手段と、送信データの消失を検出するための消失検出手段と、消失検出手段により検出されたデータ消失の確率に応じて送信回数Ｋを変更する変更手段とを有する。

無線通信装置において、Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段と、送信データの消失を検出するための消失検出手段と、消失検出手段により検出されたデータ消失の確率に応じて周囲の装置で利用されているチャネルを判定するチャネル判定手段と、記憶手段により記憶された情報と前記チャネル判定手段により判定されたチャネルの情報とを基に送信回数Ｋを変更する変更手段とを有する。

そして、送信回数Ｋの変更に応じて送信するデータの符号化率を制御する符号化率制御手段をさらに有する。

ここで、符号化率制御手段は、畳み込み符号をパンクチュア処理することにより符号化率を変更する。

また、アクセス方式はMulti band OFDM方式である。

Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段を有する無線通信装置の制御方法であって、周囲の装置で利用されているチャネルを判定するチャネル判定工程と、記憶手段により記憶された情報とチャネル判定工程により判定されたチャネルの情報とを基に使用するチャネルを決定するチャネル決定工程と、送信データの消失を検出するための消失検出工程と、消失検出工程により検出されたデータ消失の確率に応じて送信回数Ｋを変更する変更工程とを有する。

Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段を有する無線通信装置の制御方法であって、送信データの消失を検出するための消失検出工程と、消失検出工程により検出されたデータ消失の確率に応じて周囲の装置で利用されているチャネルを判定するチャネル判定工程と、記憶手段により記憶された情報とチャネル判定工程により判定されたチャネルの情報とを基に送信回数Ｋを変更する変更工程とを有する。

Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段を有する無線通信装置の制御プログラムであって、周囲の装置で利用されているチャネルを判定するチャネル判定工程を実行するためのプログラムコードと、記憶手段により記憶された情報とチャネル判定工程により判定されたチャネルの情報とを基に使用するチャネルを決定するチャネル決定工程を実行するためのプログラムコードと、送信データの消失を検出するための消失検出工程を実行するためのプログラムコードと、消失検出工程により検出されたデータ消失の確率に応じて送信回数Ｋを変更する変更工程を実行するためのプログラムコードとを有する。

Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段を有する無線通信装置の制御プログラムであって、送信データの消失を検出するための消失検出工程を実行するためのプログラムコードと、消失検出工程により検出されたデータ消失の確率に応じて周囲の装置で利用されているチャネルを判定するチャネル判定工程を実行するためのプログラムコードと、記憶手段により記憶された情報とチャネル判定工程により判定されたチャネルの情報とを基に送信回数Ｋを変更する変更工程を実行するためのプログラムコードとを有する。

本発明によれば、同一バンドグループ内に複数のチャネルが混在した場合のデータの消失を低減する事ができる。

以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

（第１実施形態）
＜概要＞
第１実施形態では、既存のピコネットに隣接してＰＮＣ端末が新たにピコネットを形成する場合を想定する。ＰＮＣ端末は、隣接ピコネットの使用チャネルを識別し、自身の管理するピコネットの使用チャネルを決定する。さらに、隣接する既存のピコネットとの信号の衝突確率に応じてTime Spreadingによるデータの送信回数を変更することによりデータの消失を低減する。また、送信回数変更する際、併せてデータの符号化率を変更し、単位時間あたりに送信可能な実質的なデータ量をほぼ一定に保持する。

＜システム構成＞
図２は、既存のピコネットに隣接して新たにピコネットを形成する状況を示す図である。ここでは、制御権を有する端末をＰＮＣ端末、制御権を有さない端末をＤＥＶ端末と表記する。

既存のピコネット１１０は、ＰＮＣ端末１１１、ＤＥＶ端末１１２およびＤＥＶ端末１１３から構成されている。一方、新たに形成されるピコネット１００はＰＮＣ端末１０１およびＤＥＶ端末１０２から構成されている。また、ピコネット１００とピコネット１１０とは、同一チャネルを用いた場合に信号の衝突が発生する程度に隣接して動作している。

＜端末の内部構成＞
図３は、第１実施形態に係るＰＮＣ端末の内部ブロック図である。

３０１は通信機能を提供する通信部である。３０２は通信部３０１のタイミングの基準となるクロックを生成するクロック生成部である。３０３は制御プログラムを実行し端末の動作を制御するＣＰＵである。３０４はプログラム実行のための領域、および、後述するＰＮＩＤなどの動作ラメータなどの一時記憶領域として利用されるＲＡＭである。なお、端末がＰＮＣ端末である場合、ＲＡＭ３０４には自身が管理するピコネットに関する情報が一時記憶される。３０５は、ＣＰＵ３０３により実行される各種制御プログラム、および、各種パラメータが記憶されているＲＯＭである。３０６は端末の各部を動作させるための電源部である。

＜Time Spreading（２回送信）によるデータ送信＞
図４は、Time Spreadingによりデータを２回送信する際の各チャネルのホッピングパターンを示す図である。図面において、横軸は時間経過を示しており、縦軸は３つのバンド（Ｆ１〜Ｆ３）を示している。なお、Ｔはデータ送信に使用されるタイムスロット１つあたりの時間である。また、矩形で示した送信信号内の符号はデータを示しており、同一の符号に対しては同一のデータが格納されている。

例えば、ＣＨ１においてデータ列a1、a2、a3・・・を送信する場合は、１回のデータ送信毎にバンドをＦ１→Ｆ２→Ｆ３→Ｆ１→Ｆ２→Ｆ３→Ｆ１・・・の順番でホッピングする。また、データを１回の送信毎に数に対応してa1→a1→a2→a2→a3→a3→a4・・・の順番で格納している。

同様に、ＣＨ２においてデータ列b1、b2、b3・・・を送信する場合は、１回のデータ送信毎にバンドをＦ１→Ｆ３→Ｆ２→Ｆ１→Ｆ３→Ｆ２→Ｆ１・・・の順番でホッピングする。また、データを１回の送信毎に数に対応してb1→b1→b2→b2→b3→b3→b4・・・の順番で格納する。ＣＨ３においてデータ列c1、c2、c3・・・を送信する場合は、１回のデータ送信毎にバンドをＦ１→Ｆ１→Ｆ２→Ｆ２→Ｆ３→Ｆ３→Ｆ１・・・の順番でホッピングする。また、データを１回の送信毎に数に対応してc1→c2→c3→c1→c2→c3→c4・・・の順番で格納する。ＣＨ４においてデータ列d1、d2、d3・・・を送信する場合は、１回のデータ送信毎にバンドをＦ１→Ｆ１→Ｆ３→Ｆ３→Ｆ２→Ｆ２→Ｆ１・・・の順番でホッピングする。また、データを１回の送信毎に数に対応してd1→d2→d3→d1→d2→d3→d4・・・の順番で格納する。

図に示す通り、ＣＨ１からＣＨ４は、ＴＦＣ（Time Frequency code）に応じてそれぞれ異なるホッピングパターンを有している。隣接するピコネットはそれぞれ異なるチャネルを利用する。

一般に、異なるホッピングパターンが混在した場合、無線区間においては送信した信号の衝突が生じる。

図５は、２つのピコネットが隣接する際の無線区間における信号の状況を示す図である。なお、横軸はピコネットをＣＨ１を利用しているピコネットを基準として表示している。

図５（ａ）では、ＣＨ１を使用するピコネットとＣＨ２を使用するピコネットが隣接している場合の無線区間の状態を示している。また、図４に示したタイミングを基準にして、ＣＨ２のピコネットはＣＨ１のピコネットのタイミングより１／２Ｔだけシフトした状態で動作している場合を示している。

図５（ｂ）では、ＣＨ３を使用するピコネットとＣＨ４を使用するピコネットが隣接している場合の無線区間の状態を示している。また、図４に示したタイミングを基準にして、ＣＨ４のピコネットはＣＨ３のピコネットのタイミングより１／２Ｔだけシフトした状態で動作している場合を示している。

ここで、同一バンドで重なり（衝突）がある信号は受信側で正しく受信できない。そのため、当該信号に格納されていたデータは消失する。

具体的には、図５（ａ）では、Ｆ１およびＦ３のバンドで送信された信号に格納されていたデータは全て消失する。その結果、図５（ａ）では、Ｆ２のバンドで送信された信号に格納されていたデータのみが受信側で正しく受信可能となる。つまり、Time Spreadingによりデータを２回送信しているにもかかわらず、送信されたデータのうちc2,c5およびd1,d4のデータは消失してしまうことになる。

同様に、図５（ｂ）では、Ｆ１のバンドで送信された信号に格納されていたデータは全て消失し、Ｆ３のバンドで送信された信号に格納されていたc2,d1およびc5,d4のデータは消失する。その結果、図５（ｂ）では、Ｆ２のバンドで送信された信号に格納されていたデータ、および、Ｆ３のバンドで送信されたc3,d3およびc6,d6のデータのみが受信側で正しく受信可能となる。つまり、Time Spreadingによりデータを２回送信しているにもかかわらず、送信されたデータのうちc2,c5およびd1,d4のデータは消失してしまうことになる。

図６は、Time Spreadingによりデータを２回送信する場合の、２つのピコネットが隣接する際のデータ消失状況を示す図である。

なお、図の横軸は２つのピコネット間のタイミングのシフト量（Δｔ）に対応した以下の６種類のパターンを列挙している。

パターン１： ０＜Δｔ＜Ｔ の場合
パターン２： Ｔ＜Δｔ＜２Ｔ の場合
パターン３： ２Ｔ＜Δｔ＜３Ｔ の場合
パターン４： ３Ｔ＜Δｔ＜４Ｔ の場合
パターン５： ４Ｔ＜Δｔ＜５Ｔ の場合
パターン６： ５Ｔ＜Δｔ＜６Ｔ の場合
つまり、異なるピコネット間は非同期であるが、それぞれのホッピングパターンは、６つのタイムスロット分の時間での周期性を有しているため、２つのピコネットのタイミングのシフト量（Δｔ）応じて以下の６種類のパターンが存在するのである。なお、前述の通り非同期であることからΔＴ＝ｎ×Ｔ（ｎ＝０、１、２、３、４、５）の場合はここでは無視する。

また、図の縦軸には、注目ピコネットのチャネルに対応する干渉チャネルのパターンを列挙している。

図中の”消失有”は、信号の衝突が発生し１以上のデータの消失が発生することを示している。つまり、Time Spreadingによってもデータの消失を防ぐことが出来ないチャネルとシフト量との組み合わせである。一方、図中の”消失無”は、信号の衝突は発生したとしてもTime Spreadingによりデータは消失しないことを示している。つまり、Time Spreadingによってデータの消失を防ぐことが出来るチャネルとシフト量との組み合わせである。

しかしながら、図６から分かるように、シフト量のパターン１〜６の全てに対して”消失無”となる２つのチャネルの組み合わせは存在しないことが分かる。つまり、図２に示したように、ピコネット１００とピコネット１１０との間で何れのチャネルの組み合わせを利用したとしても、データ消失が確率的に発生することとなる。

例えば、ＣＨ１とＣＨ４とを組み合わせて使用した場合においても、２つのピコネットのタイミングのシフト量（Δｔ）応じて、データの消失が確率的（ここでは１／３）に発生する。

＜Time Spreading（３回送信）によるデータ送信＞
そこで、本実施形態では、Time Spreadingによる送信回数を３回にした場合について、同様に２つのピコネットが隣接する際のデータ消失状況を考える。

図７は、Time Spreadingによりデータを３回送信する際の各チャネルのホッピングパターンを示す図である。図面において、横軸は時間経過を示しており、縦軸は３つのバンド（Ｆ１〜Ｆ３）を示している。なお、Ｔはデータ送信に使用されるタイムスロット１つあたりの時間である。また、矩形で示した送信信号内の符号はデータを示しており、同一の符号に対しては同一のデータが格納されている。

例えば、ＣＨ１においてデータ列a1、a2、a3・・・を送信する場合は、１回のデータ送信毎にバンドをＦ１→Ｆ２→Ｆ３→Ｆ１→Ｆ２→Ｆ３→Ｆ１・・・の順番でホッピングする。また、データを１回の送信毎に数に対応してa1→a1→a1→a2→a2→a2→a3・・・の順番で格納している。つまり、Time Spreadingによりデータを２回送信する場合（図４）に対し、バンドのホッピングパターンは変更せずに、データの送信回数のみを変更している。

同様に、ＣＨ２においてデータ列b1、b2、b3・・・を送信する場合は、１回のデータ送信毎にバンドをＦ１→Ｆ３→Ｆ２→Ｆ１→Ｆ３→Ｆ２→Ｆ１・・・の順番でホッピングする。また、データを１回の送信毎に数に対応してb1→b1→b1→b2→b2→b2→b3・・・の順番で格納する。ＣＨ３においてデータ列c1、c2、c3・・・を送信する場合は、１回のデータ送信毎にバンドをＦ１→Ｆ１→Ｆ２→Ｆ２→Ｆ３→Ｆ３→Ｆ１・・・の順番でホッピングする。また、データを１回の送信毎に数に対応してc1→c2→c1→c2→c1→c2→c3・・・の順番で格納する。ＣＨ４においてデータ列d1、d2、d3・・・を送信する場合は、１回のデータ送信毎にバンドをＦ１→Ｆ１→Ｆ３→Ｆ３→Ｆ２→Ｆ２→Ｆ１・・・の順番でホッピングする。また、データを１回の送信毎に数に対応してd1→d2→d1→d2→d1→d2→d3・・・の順番で格納する。

図８は、２つのピコネットが隣接する際の無線区間における信号の状況を示す図である。なお、横軸はピコネットをＣＨ１を利用しているピコネットを基準として表示している。

図８（ａ）では、ＣＨ１を使用するピコネットとＣＨ２を使用するピコネットが隣接している場合の無線区間の状態を示している。また、図７に示したタイミングを基準にして、ＣＨ２のピコネットはＣＨ１のピコネットのタイミングより１／２Ｔだけシフトした状態で動作している場合を示している。

図８（ｂ）では、ＣＨ３を使用するピコネットとＣＨ４を使用するピコネットが隣接している場合の無線区間の状態を示している。また、図７に示したタイミングを基準にして、ＣＨ４のピコネットはＣＨ３のピコネットのタイミングより１／２Ｔだけシフトした状態で動作している場合を示している。

ここで、同一バンドで重なり（衝突）がある信号は受信側で正しく受信できない。そのため、当該信号に格納されていたデータは消失する。

具体的には、図８（ａ）では、Ｆ１およびＦ３のバンドで送信された信号に格納されていたデータは全て消失する。その結果、図８（ａ）では、Ｆ２のバンドで送信された信号に格納されていたデータのみが受信側で正しく受信可能となる。しかしながら、Time Spreadingによりデータを３回送信している結果、Ｆ２のバンドで全てのデータが送信されているため、送信した全てのデータを受信側で受信することが可能となっている。

同様に、図８（ｂ）では、Ｆ１のバンドで送信された信号に格納されていたデータは全て消失し、Ｆ３のバンドで送信された信号に格納されていたc1,d2およびc3,d4のデータは消失する。その結果、図８（ｂ）では、Ｆ２のバンドで送信された信号に格納されていたデータ、および、Ｆ３のバンドで送信されたc2,d1およびc4,d3のデータのみが受信側で正しく受信可能となる。しかしながら、Time Spreadingによりデータを３回送信している結果、Ｆ２のバンドで全てのデータが送信されているため、送信した全てのデータを受信側で受信することが可能となっている。

図９は、Time Spreadingによりデータを３回送信する場合の、２つのピコネットが隣接する際のデータ消失状況を示す図である。

なお、図の横軸は図６の場合と同様に、２つのピコネット間のタイミングのシフト量（Δｔ）に対応した６種類のパターンを列挙している。

また、図の縦軸は図６の場合と同様に、注目ピコネットのチャネルに対応する干渉チャネルのパターンを列挙している。

図中の”消失有”は、信号の衝突が発生し１以上のデータの消失が発生することを示している。つまり、Time Spreadingによってもデータの消失を防ぐことが出来ないチャネルとシフト量との組み合わせである。一方、図中の”消失無”は、信号の衝突は発生したとしてもTime Spreadingによりデータは消失しないことを示している。つまり、Time Spreadingによってデータの消失を防ぐことが出来るチャネルとシフト量との組み合わせである。

図９から分かるように、Time Spreadingによりデータを３回送信する場合においては、２回送信する場合（図６）とはことなり、シフト量のパターン１〜６の全てに対して”消失無”となる２つのチャネルの組み合わせが存在することが分かる。つまり、ピコネット１００とピコネット１１０との間で、所定のチャネルの組み合わせを利用することにより、データ消失を防ぐことが可能となる。

例えば、ＣＨ１とＣＨ２とを組み合わせて使用した場合、２つのピコネットのタイミングのシフト量（Δｔ）によらず、データの消失を防ぐことが可能となる。

＜符号化率の制御＞
Time Spreadingによる送信回数を３回にした場合、送信回数が２回の場合に比較し、所定の時間内（タイムスロット数）に送信可能なデータ量が減少してしまう。例えば、図４と図７は何れも１２個のタイムスロットを示しているが、送信回数が２回の場合（図４）はa1〜a6の６つのデータを送信しているのに対し、送信回数が３回の場合（図７）はa1〜a4の４つのデータに留まっている。つまり、実質的な送信データ量は２／３に低下してしまうことになる。そこで、データを送信する際の誤り訂正の符号化率を制御することにより実質的なデータ伝送速度を向上させ、送信回数変更時にもほぼ一定の送信レートを維持することを考える。

図１０は、通信部の送信機能部に配備される畳み込み符号化器の構成例を示す図である。

畳み込み符号化器は受信側でのエラー訂正のため、送信すべきデータに対し所望の符号化率で符号化し、符号化データを出力する。なお、図９では１ビットの実データに対し３ビットの符号化データを出力（符号化率１／３）している例を示している。

図１０の符号化器からの出力をそのまま送信した場合の符号化率は前述の通り１／３となるが、畳み込み符号ではパンクチュア処理により符号化率を変化させることが可能である。例えば、１／３、１１／３２、１／２、５／８などに変化させることが可能である。

図１１は、パンクチュア動作を模式的に示す図である。

データ送信側の通信部の送信機能部においては、符号化器において３ビットに符号化されたデータ（符号化率１／３）から、所定の規則に基づき１ビット間引いた（パンクチュア）したデータ（符号化率１／２）の送信が行われる。一方、データ受信側の通信部の受信機能部においては、復号化器においてビタビ復号などにより間引かれた１ビットが再生され復号が行われる。なお、パンクチュア動作そのものについては既知の技術であるため詳細な説明は省略する。

ところで、符号化率を１／３から１／２に変更した場合、送信される実質的なデータ量は３／２倍に増加する。そこで、例えば、Time Spreadingによる送信回数が２回の場合の符号化率が１／３であった場合、送信回数を３回の場合の符号化率を１／２に変更する。そうすることにより、全体として送信される実質的なデータ量はほぼ一定に保持されることになる。

ここでは、畳み込み符号でのパンクチュア処理により符号化率を制御する例を示した。しかし、ブロック符号（リードソロモン符号など）において短縮化の制御を行っても良い。

＜ＰＮＣ端末の動作フロー＞
図１２は、第１実施形態に係るＰＮＣ端末のピコネット形成時の動作フローチャートである。本動作フローは、ＰＮＣ端末１０１がピコネット１１０に隣接して新規のピコネット１００を形成する際に実行する。なお、以下の動作は、ＣＰＵ３０３がＲＯＭ３０５に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。また、ＲＯＭ３０５には、パラメータとして、図４および図７に示されるような各チャネルのホッピングパターンやデータ送出順序を記憶している。また、図９によりあらかじめ導出される、データ消失の発生しないチャネル番号の組み合わせパターンを記憶しているものとする。

ステップＳ１２０１では、ＰＮＣ端末１０１は、自身の通信範囲内にある既存のピコネットのチャネル番号を検出する。ここでは、ピコネット１１０の使用しているチャネル番号を検出し、ここではＣＨ１であるとする。なお、既存のピコネットが存在しない場合は、ＰＮＣ端末１０１は、任意のチャネル番号を利用してピコネットを形成するが、フローチャートでは図示しない。

ステップＳ１２０２では、ＰＮＣ端末１０１は、ステップＳ１２０１で検出したチャネル（ＣＨ１）との間でデータ消失が発生しないチャネル番号を自身が利用するチャネル番号として設定する。ここでは、ＣＨ２もしくはＣＨ３から任意に選択可能であり、例えばＣＨ２を選択する。

ステップＳ１２０３では、ＰＮＣ端末１０１は、ステップＳ１２０２で選択したチャネル（ＣＨ２）を用いてビーコンの送信を開始しピコネットを形成する。なお、ピコネット形成直後においては、通常のＭＢ−ＯＦＤＭの動作に従い、Time Spreadingによる送信回数は２回であるとする。

以上のステップにより、ＰＮＣ端末１０１は、使用するチャネル番号を確定し、ピコネット１００の動作を開始する。

図１３は、第１実施形態に係るＰＮＣ端末の動作フローチャートである。本動作フローは、ＰＮＣ端末１０１がピコネット１００を形成した後、任意のタイミングで実行する。なお、以下の動作は、ＣＰＵ３０３がＲＯＭ３０５に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。

ステップＳ１３０１では、ＰＮＣ端末１０１は、自身の管理するピコネット１００と隣接ピコネット１１０との信号の衝突の頻度を検出する。なお、衝突の頻度の替わりにデータの消失頻度や消失有無を検出しても良い。また、ステップＳ１２０１で検出したチャネル番号と自身の利用しているチャネル番号との情報を用い信号の衝突頻度を推定しても良い。

ステップＳ１３０２では、ＰＮＣ端末１０１は、ステップＳ１２０４で検出した衝突の頻度が所定値（例えば３０％）以上であるか否かを判定する。所定値以上であると判定した場合は、ステップＳ１３０３に進む。所定値以下であると判定した場合はフローを終了する。

ステップＳ１３０３では、ＰＮＣ端末１０１は、Time Spreadingによる送信回数が変更可能であるか否かを判定する。つまり、ここでは送信回数を２回から３回に変更可能であるか否かを判定する。変更可能である場合は、ステップＳ１３０４に進む。何らかの理由により、変更不可能である場合には、一定時間待機し再び変更可能であるか否かを判定する。

ステップＳ１３０４では、ＰＮＣ端末１０１は、Time Spreadingによる送信回数を変更する。ここでは、送信回数を２回から３回に変更する。

ステップＳ１３０５では、ＰＮＣ端末１０１は、符号化器による符号化率が変更可能であるか否かを判定する。つまり、ここでは符号化率を１／３から１／２に変更可能であるか否かを判定する。変更可能である場合は、ステップＳ１３０６に進む。何らかの理由により、変更不可能である場合には、一定時間待機し再び変更可能であるか否かを判定する。

ステップＳ１３０６では、ＰＮＣ端末１０１は、符号化器による符号化率を変更する。ここでは、符号化率を１／３から１／２に変更する。

以上のステップにより、ＰＮＣ端末１０１は、Time Spreadingによる送信回数、および、符号化率を確定する。

以上説明したとおり、第１実施形態によれば、信号の衝突確率に応じてTime Spreadingによるデータの送信回数を変更することによりデータの消失を低減する。また、送信回数を変更する際、併せてデータの符号化率を変更することにより、単位時間あたりに送信可能な実質的なデータ量をほぼ一定に保持することが可能となる。

なお、ホッピングパターンやデータ送出順序は図４あるいは図７で説明したものに限定するものではない。ただし、ホッピングパターンやデータ送出順序の変化によって、図６あるいは図９に相当するデータ消失パターンは変化する。そのため、使用するホッピングパターンやデータ送出順序、および、データ消失パターンの情報はあらかじめＲＯＭ３０５に記憶しておくものとする。

（第２実施形態）
＜概要＞
第２実施形態では、ＰＮＣ端末がピコネットを運用している状況において、新規に隣接ピコネットが形成される場合を想定する。ＰＮＣ端末は、隣接ピコネットとの信号の衝突を検出した際、隣接ピコネットの使用チャネルを識別する。隣接ピコネットの使用チャネルと自身の管理するピコネットの使用チャネルとの情報に基づき、Time Spreadingによるデータの送信回数を変更するか否かを決定する。また、送信回数変更する際、併せてデータの符号化率を変更し、単位時間あたりに送信可能な実質的なデータ量をほぼ一定に保持する。なお、端末の内部構成は第１実施形態と同様であるため説明は省略する。

＜システム構成＞
図１４は、ＰＮＣ端末がピコネットを運用中に、新規に隣接ピコネットが形成される状況を示す図である。

ＰＮＣ端末１４０１の管理するピコネット１４００は、ＰＮＣ端末１４０１、ＤＥＶ端末１４０２およびＤＥＶ端末１４０３から構成されている。一方、新たに形成されるピコネット１４１０はＰＮＣ端末１４１１およびＤＥＶ端末１４１２から構成されている。また、ピコネット１４００とピコネット１４１０とは、同一チャネルを用いた場合に信号の衝突が発生する程度に隣接して動作している。

＜ＰＮＣ端末の動作フロー＞
図１５は、第２実施形態に係る、ＰＮＣ端末の動作フローチャートである。本動作フローは、ＰＮＣ端末１４０１が、隣接ピコネット１４１０との信号の衝突検出などをトリガとして実行する。なお、以下の動作は、ＣＰＵ３０３がＲＯＭ３０５に記憶されたプログラムを実行することにより実現される。また、ＲＯＭ３０５には、パラメータとして、図４および図７に示されるような各チャネルのホッピングパターンやデータ送出順序を記憶している。また、図６および図９によりあらかじめ導出される、データ消失状況のパターンを記憶しているものとする。なお、本動作フローが実施される前においては、ピコネット１４００はＣＨ１を利用しており、通常のＭＢ−ＯＦＤＭの動作に従い、Time Spreadingによる送信回数は２回であるとする。

ステップＳ１５０１では、ＰＮＣ端末１４０１は、自身の管理するピコネット１４００と隣接ピコネット１４１０との信号の衝突の頻度を検出する。なお、衝突の頻度の替わりにデータの消失頻度や消失有無を検出しても良い。

ステップＳ１５０２では、ＰＮＣ端末１４０１は、ステップＳ１５０１で検出した衝突の頻度が所定値（例えば３０％）以上であるか否かを判定する。所定値以上であると判定した場合は、ステップＳ１５０３に進む。所定値以下であると判定した場合はフローを終了する。

ステップＳ１５０３では、ＰＮＣ端末１４０１は、自身の通信範囲内にある隣接ピコネットのチャネル番号を検出する。ここでは、ピコネット１４１０の使用しているチャネル番号を検出し、ここではＣＨ２であるとする。

ステップＳ１５０４では、ＰＮＣ端末１４０１は、ステップＳ１５０３で検出したチャネル（ＣＨ２）と自身の管理するピコネット１４００のチャネル（ＣＨ１）との情報を利用して、Time Spreadingによる送信回数を変更するか否かを判断する。例えば、ＲＯＭ３０５に記憶されている図６および図９に対応する情報を基に判断するのである。

ここでは、ピコネット１４００がＣＨ１、ピコネット１４１０がＣＨ２を利用しているため、図６および図９から、送信回数３回の場合の方がよりデータの消失が少ないと判断され、”Time Spreadingによる送信回数を変更する”と判断する。一方、ピコネット１４００がＣＨ１、ピコネット１４１０がＣＨ４を利用している場合等においては、送信回数３回の場合の方がよりデータの消失が多いと判断され、”Time Spreadingによる送信回数を変更しない”と判断するのである。

ステップＳ１５０５では、ＰＮＣ端末１４０１は、Time Spreadingによる送信回数が変更可能であるか否かを判定する。つまり、ここでは送信回数を２回から３回に変更可能であるか否かを判定する。変更可能である場合は、ステップＳ１５０６に進む。何らかの理由により、変更不可能である場合には、一定時間待機し再び変更可能であるか否かを判定する。

ステップＳ１５０６では、ＰＮＣ端末１４０１は、Time Spreadingによる送信回数を変更する。ここでは、送信回数を２回から３回に変更する。

ステップＳ１５０７では、ＰＮＣ端末１４０１は、符号化器による符号化率が変更可能であるか否かを判定する。つまり、ここでは符号化率を１／３から１／２に変更可能であるか否かを判定する。変更可能である場合は、ステップＳ１５０８に進む。何らかの理由により、変更不可能である場合には、一定時間待機し再び変更可能であるか否かを判定する。

ステップＳ１５０８では、ＰＮＣ端末１４０１は、符号化器による符号化率を変更する。ここでは、符号化率を１／３から１／２に変更する。

以上のステップにより、ＰＮＣ端末１４０１は、Time Spreadingによる送信回数、および、符号化率を確定する。

以上説明したとおり、第２実施形態によれば、隣接ピコネットのチャネル番号の情報を利用して、Time Spreadingによるデータの送信回数を変更するか否かを決定し、データの消失を低減する。また、送信回数を変更する際、併せてデータの符号化率を変更することにより、単位時間あたりに送信可能な実質的なデータ量をほぼ一定に保持することが可能となる。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について詳述したが、本発明は、複数の機器から構成されるシステムに適用しても良いし、また、一つの機器からなる装置に適用しても良い。

なお、本発明は、前述した実施形態の機能を実現するプログラムを、システム或いは装置に直接或いは遠隔から供給し、そのシステム或いは装置が、供給されたプログラムコードを読み出して実行することによっても達成される。従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、コンピュータにインストールされるプログラムコード自体も本発明の技術的範囲に含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。

プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭなどがある。

また、プログラムの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳなどが、実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現され得る。

さらに、記録媒体から読み出されたプログラムが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれる。その後、そのプログラムの指示に基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、その処理によっても前述した実施形態の機能が実現される。

ＭＢ−ＯＦＤＭ方式のバンドプランを示した図である。 既存のピコネットに隣接して、ＰＮＣ端末が新たにピコネットを形成する状況を示す図である。 第１実施形態に係るＰＮＣ端末の内部ブロック図である。 Time Spreadingによりデータを２回送信する際の各チャネルのホッピングパターンを示す図である。 ２つのピコネットが隣接する際の無線区間における信号の状況を示す図である（２回送信）。 ２つのピコネットが隣接する際のデータ消失状況を示す図である（２回送信）。 Time Spreadingによりデータを３回送信する際の各チャネルのホッピングパターンを示す図である。 ２つのピコネットが隣接する際の無線区間における信号の状況を示す図である（３回送信）。 ２つのピコネットが隣接する際のデータ消失状況を示す図である（３回送信）。 通信部の送信機能部に配備される畳み込み符号化器の構成例を示す図である。 パンクチュア動作を模式的に示す図である。 第１実施形態に係るＰＮＣ端末のピコネット形成時の動作フローチャートである。 第１実施形態に係るＰＮＣ端末の動作フローチャートである。 ＰＮＣ端末がピコネットを運用中に、新規に隣接ピコネットが形成される状況を示す図である。 第２実施形態に係るＰＮＣ端末の動作フローチャートである。

Claims (9)

1. 無線通信装置において、
   Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に、同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段と、
   周囲の装置で利用されているチャネルを判定するチャネル判定手段と、
   前記記憶手段により記憶された情報と前記チャネル判定手段により判定されたチャネルの情報とを基に、使用するチャネルを決定するチャネル決定手段と、
   送信データの消失を検出するための消失検出手段と、
   前記消失検出手段により検出されたデータ消失の確率に応じて、送信回数Ｋを変更する変更手段と、
   を有することを特徴とする無線通信装置。
2. 無線通信装置において、
   Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に、同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段と、
   送信データの消失を検出するための消失検出手段と、
   前記消失検出手段により検出されたデータ消失の確率に応じて、周囲の装置で利用されているチャネルを判定するチャネル判定手段と、
   前記記憶手段により記憶された情報と前記チャネル判定手段により判定されたチャネルの情報とを基に、送信回数Ｋを変更する変更手段と、
   を有することを特徴とする無線通信装置。
3. 前記送信回数Ｋの変更に応じて、送信するデータの符号化率を制御する符号化率制御手段をさらに有することを特徴とする請求項１または２に記載の無線通信装置。
4. 前記符号化率制御手段は、畳み込み符号をパンクチュア処理することにより符号化率を変更することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記アクセス方式はMulti band OFDM方式であることを特徴とする請求項１乃至請求項４何れか１項に記載の無線通信装置。
6. Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に、同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段
   を有する無線通信装置の制御方法であって、
   周囲の装置で利用されているチャネルを、判定するチャネル判定工程と、
   前記記憶手段により記憶された情報と前記チャネル判定工程により判定されたチャネルの情報とを基に、使用するチャネルを決定するチャネル決定工程と、
   送信データの消失を検出するための消失検出工程と、
   前記消失検出工程により検出されたデータ消失の確率に応じて、送信回数Ｋを変更する変更工程と、
   を有することを特徴とする無線通信装置の制御方法。
7. Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に、同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段を有する無線通信装置の制御方法であって、
   送信データの消失を検出するための消失検出工程と、
   前記消失検出工程により検出されたデータ消失の確率に応じて、周囲の装置で利用されているチャネルを判定するチャネル判定工程と、
   前記記憶手段により記憶された情報と前記チャネル判定工程により判定されたチャネルの情報とを基に、送信回数Ｋを変更する変更工程と、
   を有することを特徴とする無線通信装置の制御方法。
8. Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に、同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段を有する無線通信装置の制御プログラムであって、
   周囲の装置で利用されているチャネルを判定するチャネル判定工程を実行するためのプログラムコードと、
   前記記憶手段により記憶された情報と前記チャネル判定工程により判定されたチャネルの情報とを基に、使用するチャネルを決定するチャネル決定工程を実行するためのプログラムコードと、
   送信データの消失を検出するための消失検出工程を実行するためのプログラムコードと、
   前記消失検出工程により検出されたデータ消失の確率に応じて、送信回数Ｋを変更する変更工程を実行するためのプログラムコードと、
   を有することを特徴とするプログラム。
9. Ｉ個のフレームによりＪ個のデータをＫ回（Ｉ＝Ｊ×Ｋ、Ｋは２以上）送信する際に、同一データが少なくとも１つ受信可能となるチャネルの組み合わせを示す情報を記憶する記憶手段と、
   を有する無線通信装置の制御プログラムであって、
   送信データの消失を検出するための消失検出工程を実行するためのプログラムコードと、
   前記消失検出工程により検出されたデータ消失の確率に応じて、周囲の装置で利用されているチャネルを判定するチャネル判定工程を実行するためのプログラムコードと、
   前記記憶手段により記憶された情報と前記チャネル判定工程により判定されたチャネルの情報とを基に、送信回数Ｋを変更する変更工程を実行するためのプログラムコードと、
   を有することを特徴とするプログラム。

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