JP2008278450A - 無線装置およびそれを備えた無線ネットワーク - Google Patents
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Abstract
【課題】隣接する無線装置が同時に無線通信を行なっても受信中のパケットを復調可能な無線装置を提供する。
【解決手段】送信元の無線装置は、データパケットの送信期間[tstart_t,tend_t]と、自己の周辺における通信期間[tcom_s,tcom_e]との重複期間が存在するとき(ステップS71,S72,S73の“NO”)、通信期間[tcom_s,tcom_e]に周辺で使用されない拡散符号でデータパケットを符号化し、その符号化したデータパケットを許容送信パワーで送信先へ送信する(ステップS74〜ステップS76)。そして、許容送信パワーは、送信元の無線装置によるパケットの送信期間中に送信元の無線装置に隣接する無線装置が受信したパケットを復調可能なパワーである。
【選択図】図32
【解決手段】送信元の無線装置は、データパケットの送信期間[tstart_t,tend_t]と、自己の周辺における通信期間[tcom_s,tcom_e]との重複期間が存在するとき(ステップS71,S72,S73の“NO”)、通信期間[tcom_s,tcom_e]に周辺で使用されない拡散符号でデータパケットを符号化し、その符号化したデータパケットを許容送信パワーで送信先へ送信する(ステップS74〜ステップS76)。そして、許容送信パワーは、送信元の無線装置によるパケットの送信期間中に送信元の無線装置に隣接する無線装置が受信したパケットを復調可能なパワーである。
【選択図】図32
Description
この発明は、無線通信経路が自律的に確立される無線ネットワークに用いられる無線装置およびそれを備えた無線ネットワークに関するものである。
アドホックネットワークは、複数の無線装置が相互に通信を行なうことによって自律的、かつ、即時的に構築されるネットワークである。アドホックネットワークでは、通信する2つの無線装置が互いの通信エリアに存在しない場合、2つの無線装置の中間に位置する無線装置がルータとして機能し、データパケットを中継するので、広範囲のマルチホップネットワークを形成することができる。
マルチホップ通信をサポートする動的なルーティングプロトコルとしては、テーブル駆動型プロトコルとオンデマンド型プロトコルとがある。テーブル駆動型プロトコルは、定期的に経路に関する制御情報の交換を行ない、予め経路表を構築しておくものであり、GSR(Global State Routing)、FSR(Fish−eye State Routing)、OLSR(Optimized Link State Routing)およびDSDV(Destination Sequenced Distance Vector)等が知られている。
また、オンデマンド型プロトコルは、データ送信の要求が発生した時点で、初めて宛先までの経路を構築するものであり、DSR(Dynamic Source Routing)およびAODV(Ad Hoc On−Demand Distance Vector Routing)等が知られている。
そして、従来のアドホックネットワークにおいては、送信元から送信先へデータ通信を行なう場合、送信元から送信先までのホップ数ができる限り少なくなるように経路が決定される。
また、従来、CDMA(Code Division Multiple Access)方式を用いた無線ネットワークが知られている(非特許文献1)。この無線ネットワークは、アクセスポイントと、複数の端末とからなる。
複数の端末は、相互に異なる拡散符号を使用してデータをスペクトラム拡散し、そのスペクトラム拡散したデータをアクセスポイントへ送信する。そして、アクセスポイントは、複数の端末から送信されたデータを受信する。
複数の端末から送信された複数のデータは、相互に異なる拡散符号によってスペクトラム拡散されているため、複数の端末は、同時にデータを送信可能である。
Power Control in Ad Hoc Networks: Theory, Architecture, Algorithm and Implementation of the COMPOW protocol. Swetha Narayanswamy, Vikas Kawadia, R. S. Sreenivas and P. R. Kumar, European Wireless Conference, 2002, Florence, Italy.
Power Control in Ad Hoc Networks: Theory, Architecture, Algorithm and Implementation of the COMPOW protocol. Swetha Narayanswamy, Vikas Kawadia, R. S. Sreenivas and P. R. Kumar, European Wireless Conference, 2002, Florence, Italy.
しかし、無線CDMAシステムの特有な問題として遠近問題がある。遠近問題は、ある受信端末において、近くの送信端末からの強い信号と遠くの送信端末の弱い信号を同時に受信すると、前者の与える干渉により後者の受信が不可能となる問題である。遠近問題が上り通信で課題となるセルラーCDMAネットワークのセル内において、基地局が、各移動端末からの受信信号レベルが一定となるようにそれぞれの送信パワーを決定するパワーコントロールにより遠近問題を解決している。一方、自律分散型CDMA無線ネットワークにおいては、セルラーネットワークのように受信端末が一概に特定されないため、上記の集中制御型パワーコントロールは行えないという問題がある。
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、隣接する無線装置が同時に無線通信を行なっても受信中のパケットを復調可能な無線装置を提供することである。
また、この発明の別の目的は、隣接する無線装置が同時に無線通信を行なっても受信中のパケットを復調可能な無線装置を備えた無線ネットワークを提供することである。
更に、この発明の別の目的は、隣接する無線装置が同時に無線通信を行なっても干渉の生じる期間を低減可能な無線装置を提供することである。
更に、この発明の別の目的は、隣接する無線装置が同時に無線通信を行なっても干渉の生じる期間を低減可能な無線装置を備えた無線ネットワークを提供することである。
この発明によれば、無線装置は、複数の無線装置が同時に無線通信可能である無線ネットワークに用いられる無線装置であって、取得手段と、制御手段と、通信手段とを備える。取得手段は、当該無線装置の周囲における無線通信状況、当該無線装置の周囲においてパケットを同時に送信するための同時送信条件および当該無線装置の周囲においてパケットを同時に受信するための同時受信条件を取得する。制御手段は、無線通信状況に基づいて当該無線装置の周囲において無線通信が行なわれていると判定したとき、無線通信状況および同時送信条件に基づいて当該無線装置の周囲における無線通信を妨げないように当該無線装置からのパケットの送信を制御し、無線通信状況および同時受信条件に基づいて当該無線装置におけるパケットの受信を制御する。通信手段は、制御手段による制御に基づいて、パケットを送信および/または受信する。
好ましくは、取得手段は、制御チャネルを用いて送受信される制御パケットに基づいて、無線通信状況、同時送信条件および同時受信条件を取得する。
好ましくは、制御パケットは、送信側の無線装置が受信側の無線装置へ無線通信を要求するための送信要求、受信側の無線装置が送信要求に対して無線通信を許可するとともに周囲の無線装置へ通知するための送信許可・通知、および送信側の無線装置がデータを送信することを周囲の無線装置へ通知するための送信通知からなる。
好ましくは、取得手段は、当該無線装置が受信側の無線装置であるとき、送信側の無線装置から受信した送信要求に基づいて無線通信状況、同時送信条件および同時受信条件を取得する。
好ましくは、取得手段は、当該無線装置が送信側の無線装置であるとき、受信側の無線装置から受信した送信許可・通知に基づいて無線通信状況、同時送信条件および同時受信条件を取得する。
好ましくは、送信許可・通知は、受信側の無線装置がデータを受信するときの許容可能な干渉パワーである許容干渉パワーを含む。そして、取得手段は、送信許可・通知に含まれる許容干渉パワーに基づいて同時送信条件に含まれる許容送信パワーを取得する。
好ましくは、送信許可・通知は、受信側の無線装置がデータの送信に対する確認応答を送信するときの送信パワーを更に含む。そして、取得手段は、送信許可・通知に含まれる送信パワーに基づいて、受信側の無線装置が確認応答パケットを送信する期間において当該無線装置が受ける干渉パワーを取得する。
好ましくは、取得手段は、当該無線装置が送信側の無線装置および受信側の無線装置の少なくとも一方に隣接する無線装置であるとき、受信側の無線装置から受信した送信許可・通知および/または送信側の無線装置から受信した送信通知に基づいて無線通信状況、同時送信条件および同時受信条件を取得する。
好ましくは、送信許可・通知は、受信側の無線装置がデータを受信するときの許容可能な干渉パワーである第1の許容干渉パワーを含む。送信通知は、送信側の無線装置がデータの送信に対する確認応答を受信するときの許容可能な干渉パワーである第2の許容干渉パワーを含む。そして、取得手段は、第1および第2の許容干渉パワーに基づいて同時送信条件に含まれる許容送信パワーを取得する。
好ましくは、送信許可・通知は、受信側の無線装置が確認応答を送信するときの第1の送信パワーを更に含む。送信通知は、送信側の無線装置がデータを送信するときの第2の送信パワーを更に含む。そして、取得手段は、第1および第2の送信パワーに基づいて同時受信条件に含まれる当該無線装置における干渉パワーを取得する。
好ましくは、無線通信状況は、他の無線装置間においてデータまたはデータの送信に対する確認応答を送信または受信する期間を含む。同時送信条件は、当該無線装置の周囲における無線通信を妨げない送信パワーである許容送信パワー、他の無線装置がデータまたは確認応答の送信を開始する送信開始時刻、および他の無線装置がデータまたは確認応答の送信を終了する送信終了時刻を含む。そして、制御手段は、送信開始時刻および送信終了時刻の少なくとも1つが期間に含まれるとき、許容送信パワーでデータまたは確認応答を送信するように通信手段を制御する。通信手段は、制御手段からの制御に基づいて、データチャネルを用いてデータまたは確認応答を許容送信パワーで送信する。
好ましくは、無線通信状況は、他の無線装置間においてデータまたは確認応答を送信するときの拡散符号を期間に対応付けて更に含む。そして、制御手段は、無線通信状況に含まれる拡散符号以外の拡散符号を用いてデータまたは確認応答を送信するように通信手段を制御する。通信手段は、無線通信状況に含まれる拡散符号以外の拡散符号を用いてデータまたは確認応答を符号化して送信する。
好ましくは、無線通信状況は、当該無線装置が他の無線装置からデータまたはデータの送信に対する確認応答を受信する期間を含む。同時受信条件は、当該無線装置における干渉パワー、当該無線装置が他の無線装置からのデータまたは確認応答の受信を開始する受信開始時刻、および当該無線装置が他の無線装置からのデータまたは確認応答の受信を終了する受信終了時刻を含む。そして、制御手段は、受信開始時刻および受信終了時刻の少なくとも1つが期間に含まれるとき、同時受信条件に含まれる干渉パワーとデータまたは確認応答の受信パワーとに基づいて、当該無線装置がデータまたは確認応答を受信可能であると判定したとき、データまたは確認応答を受信するように通信手段を制御する。通信手段は、制御手段からの制御に基づいて、データチャネルを用いてデータまたは確認応答を受信する。
好ましくは、無線通信状況は、当該無線装置が他の無線装置からデータまたは確認応答を受信するときの拡散符号を期間に対応付けて更に含む。制御手段は、無線通信状況に含まれる拡散符号以外の拡散符号を用いてデータまたは確認応答を受信するように通信手段を制御する。通信手段は、他の無線装置から受信したデータまたは確認応答を無線通信状況に含まれる拡散符号以外の拡散符号を用いて復号する。
好ましくは、制御手段は、無線通信状況に基づいて当該無線装置の周囲において無線通信が行なわれていると判定したとき、通信期間が相対的に短くなるように当該無線装置からのパケットの送信を制御する。
好ましくは、制御手段は、無線通信状況に基づいて当該無線装置の周囲において無線通信が行なわれていると判定したとき、相対的に大きい伝送速度でパケットを送信するように当該無線装置からのパケットの送信を制御する。
好ましくは、制御手段は、当該無線装置が送信側の無線装置であるとき、受信側の無線装置がパケットを受信するときの許容干渉パワーと予測干渉パワーとの差に比例するように決定した伝送速度を用いてパケットを送信するように当該無線装置からのパケットの送信を制御する。
好ましくは、制御手段は、当該無線装置が受信側の無線装置であるとき、当該無線装置がパケットを受信するときの許容干渉パワーと予測干渉パワーとの差に比例するように決定した伝送速度を用いてデータの送信に対する確認応答を送信するように当該無線装置からのパケットの送信を制御する。
また、この発明によれば、無線ネットワークは、請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の無線装置を備える。
この発明による無線装置は、自己の周囲における無線通信を妨げないようにパケットを送信および/または受信する。つまり、この発明による無線装置は、チャネルアクセス制御を行なってパケットを送信および/または受信する。そして、自己の周囲における無線通信を妨げないようにパケットを送信するとは、この発明による無線装置に隣接する無線装置が受信したパケットを復調できる送信パワーで、この発明による無線装置がパケットを送信することを言う。また、自己の周囲における無線通信を妨げないようにパケットを受信するとは、この発明による無線装置に隣接する無線装置が無線通信を行なっている状態で、この発明による無線装置がパケットを復調できる受信パワーでパケットを受信することを言う。
従って、この発明によれば、隣接する無線装置が同時に無線通信を行なっても受信中のパケットを復調できる。
本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰返さない。
図1は、この発明の実施の形態による無線ネットワークの概略図である。無線ネットワーク10は、無線装置1〜9を備える。無線装置1〜9は、無線通信空間に配置され、自律的にネットワークを構成している。そして、無線装置1から無線装置9へデータを送信する場合、無線装置2〜8は、無線装置1からのデータを中継して無線装置9へ届ける。
この場合、無線装置1は、各種の経路を介して無線装置9との間で無線通信を行なうことができる。例えば、無線装置1は、無線装置2,6を介して無線装置9との間で無線通信を行なうことができ、無線装置3,7を介して無線装置9との間で無線通信を行なうこともでき、無線装置4,5,8を介して無線装置9との間で無線通信を行なうこともできる。
無線装置2,6または無線装置3,7を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が“3”と相対的に少なく、無線装置4,5,8を介して無線通信を行なう場合、ホップ数が“4”と相対的に多い。
しかし、CDMA方式の無線ネットワークにおいて、遠近問題により近い隣接端末までの無線リンクの品質が高く、遠い隣接端末までの無線リンクの品質が極めて低いという特徴があるので、各無線装置1〜9は、ホップ数が相対的に多い無線通信経路を選択して無線通信を行なう。
無線装置1が無線装置2,6を介して無線装置9との間でCDMA方式によって無線通信を行なっている場合に、無線装置1に隣接する無線装置4が無線装置7との間でCDMA方式によって無線通信を行なう場合もある。
しかし、無線装置4がパケットを送信することによって発生する干渉量により、例えば、無線装置1は、受信したパケットを復調することが困難な場合もある。
そこで、この発明においては、無線装置1〜9の各々は、後述する方法によって、自己に隣接する隣接無線装置における無線通信を妨げないように無線通信を行なう。
[実施の形態1]
図2は、図1に示す無線装置1の実施の形態1における構成を示す概略ブロック図である。無線装置1は、アンテナ11,12と、無線インターフェースモジュール13,14と、MAC(Media Access Control)モジュール15〜17とを含む。
図2は、図1に示す無線装置1の実施の形態1における構成を示す概略ブロック図である。無線装置1は、アンテナ11,12と、無線インターフェースモジュール13,14と、MAC(Media Access Control)モジュール15〜17とを含む。
アンテナ11は、無線インターフェースモジュール13から受けた制御パケットを他の無線装置へ送信するとともに、他の無線装置から制御パケットを受信し、その受信した制御パケットを無線インターフェースモジュール13へ出力する。
アンテナ12は、無線インターフェースモジュール14から受けたデータパケットまたは確認応答パケットを他の無線装置へ送信するとともに、他の無線装置からデータパケットまたは確認応答パケットを受信し、その受信したデータパケットまたは確認応答パケットを無線インターフェースモジュール14へ出力する。
無線インターフェースモジュール13は、制御パケットを送受信するための制御チャネルを有する。そして、無線インターフェースモジュール13は、MACモジュール15から受けた制御パケットを所定の方式に変調し、その変調した制御パケットをアンテナ11を介して他の無線装置へ送信する。また、無線インターフェースモジュール13は、他の無線装置から送信された制御パケットをアンテナ11を介して受信し、その受信した制御パケットを所定の方式によって復調する。そして、無線インターフェースモジュール13は、その復調した制御パケットをMACモジュール15へ出力する。
無線インターフェースモジュール14は、データパケットまたは確認応答パケットを送受信するためのデータチャネルを有する。そして、無線インターフェースモジュール14は、MACモジュール16から受けたデータパケットまたは確認応答パケットを所定の方式に変調し、その変調したデータパケットまたは確認応答パケットをアンテナ12を介して他の無線装置へ送信する。また、無線インターフェースモジュール14は、他の無線装置から送信されたデータパケットまたは確認応答パケットをアンテナ12を介して受信し、その受信したデータパケットまたは確認応答パケットを所定の方式によって復調する。そして、無線インターフェースモジュール14は、その復調したデータパケットまたは確認応答パケットをMACモジュール16へ出力する。
MACモジュール15は、MACモジュール17からの指示に従って、後述する方法によって、制御パケットを生成し、その生成した制御パケットを無線インターフェースモジュール13へ出力する。また、MACモジュール15は、無線インターフェースモジュール13から制御パケットを受け、その受けた制御パケットをMACモジュール17へ出力する。
MACモジュール16は、MACモジュール17からの指示に従って、後述する方法によって、データパケットまたは確認応答パケットを無線インターフェースモジュール14およびアンテナ12を介して他の無線装置へ送信する。また、MACモジュール16は、アンテナ12および無線インターフェースモジュール14を介して他の無線装置からデータパケットまたは確認応答パケットを受信する。
MACモジュール17は、後述する方法によって、MACモジュール15による制御パケットの送受信を制御するとともに、MACモジュール15が受信した制御パケットに基づいて、無線装置1に隣接する隣接無線装置における無線通信を妨げないようにMACモジュール16によるデータパケットまたは確認応答パケットの送受信を制御する。
図3は、RTS(Request To Send)パケットの構成を示す図である。RTSパケットは、制御パケットの一種であり、PHYヘッダと、MACヘッダと、データ期間と、最大許容送信パワーと、最大干渉パワーと、利用可能拡散符号1,2とを含む。
PHYヘッダは、プリアンブルと、信号フィールドと、サービスフィールドと、長さフィールドと、CRC(Cyclic Redundancy Check character)フィールドとからなる。
プリアンブルは、Syncフィールドと、SFDフィールドとからなり、受信したパケットの同期を取るために使用される。信号フィールドは、伝送速度および伝送方法を指定する。
サービスフィールドは、変調方式を指定する。長さフィールドは、パケットの長さを示す。CRCフィールドは、サービスフィールドおよび長さフィールドを用いてCRCチェックサムを計算する。
MACヘッダは、フレーム制御、デュレーション、送信元のアドレスおよび送信先のアドレスを含む。フレーム制御は、プロトコルおよびRTSパケットのタイプ等を示す。デュレーションは、パケットの送信に必要な時間を示す。
データ期間は、データパケットの転送にかかる時間帯からなる。最大許容送信パワーは、RTSパケットを送信する無線装置に隣接する少なくとも1つの隣接無線装置がパケットの受信期間中に許容できる少なくとも1つの干渉パワーのうち、最小の干渉パワーからなる。
最大干渉パワーは、無線装置がデータパケットまたは確認応答パケットを受信する期間に無線装置が受ける最大の干渉パワーからなる。この場合、最大干渉パワーは、無線装置が複数の干渉パワーを受けるとき、その複数の干渉パワーの和からなる。
利用可能拡散符号1は、データパケットの送信期間中にデータパケットの送信元の無線装置が利用可能な拡散符号からなる。より具体的には、利用可能拡散符号1は、データパケットを送信する無線装置に隣接する隣接無線装置が使用していない拡散符号からなる。
利用可能拡散符号2は、データパケットを送信した無線装置が確認応答パケットを受信する期間に利用可能な拡散符号からなる。
図4は、CTS(Clear To Send)パケットの構成を示す図である。CTSパケットは、制御パケットの一種であり、PHYヘッダと、MACヘッダと、チャネル情報1,2とからなる。PHYヘッダおよびMACヘッダは、それぞれ、図3に示すRTSパケットのPHYヘッダおよびMACヘッダと同じ構成からなる。
チャネル情報1は、コード1と、許容干渉パワー1と、データ期間とからなる。コード1は、データパケットの受信処理に用いる拡散符号からなる。許容干渉パワー1は、無線装置がデータパケットの受信期間中に許容できる干渉パワーからなる。データ期間は、データパケットの転送にかかる時間帯からなる。
チャネル情報2は、コード2と、送信パワー1と、確認応答期間(=ACK(Acknowledge)期間)とからなる。コード2は、確認応答パケットの送信に用いる拡散符号からなる。送信パワー1は、確認応答パケットを送信するときの送信パワーからなる。確認応答期間(=ACK期間)は、確認応答パケットの転送にかかる時間帯からなる。
図5は、ATS(Admitted To Send)パケットの構成を示す図である。ATSパケットは、制御パケットの一種であり、PHYヘッダと、MACヘッダと、チャネル情報3,4とからなる。PHYヘッダおよびMACヘッダは、それぞれ、図3に示すRTSパケットのPHYヘッダおよびMACヘッダと同じ構成からなる。
チャネル情報3は、コード3と、送信パワー2と、データ期間とからなる。コード3は、データパケットの送信に用いる拡散符号からなる。送信パワー2は、データパケットを送信するときの送信パワーからなる。データ期間は、データパケットの転送にかかる時間帯からなる。
チャネル情報4は、コード4と、許容干渉パワー2と、ACK期間とからなる。コード4は、確認応答パケットの受信処理に用いる拡散符号からなる。許容干渉パワー2は、無線装置が確認応答パケットの受信期間中に許容できる干渉パワーからなる。ACK期間は、確認応答パケットの転送にかかる時間帯からなる。
図6は、チャネル状態テーブルの構成を示す図である。チャネル状態テーブルCST(Channel State Table)は、送信元アドレスと、送信先アドレスと、拡散符号と、受信期間と、送信期間とからなる。なお、チャネル状態テーブルCSTは、MACモジュール17によって保持される。
送信元アドレスは、データパケットまたは確認応答パケットの送信元のMACアドレスからなる。送信先アドレスは、データパケットまたは確認応答パケットの送信先のMACアドレスからなる。
拡散符号は、データパケットの送信に用いる拡散符号または確認応答パケットの送信に用いる拡散符号からなる。受信期間は、データパケットまたは確認応答パケットの受信開始時刻と、データパケットまたは確認応答パケットの受信終了時刻とからなる。送信期間は、データパケットまたは確認応答パケットの送信開始時刻と、データパケットまたは確認応答パケットの送信終了時刻とからなる。
図7は、許容送信パワーテーブルの構成を示す図である。許容送信パワーテーブルATPT(Allowed Transmission Power Table)は、許容送信パワーと、開始時刻と、終了時刻とからなる。許容送信パワーは、データパケットおよび確認応答パケットをやり取りする無線装置に隣接する隣接無線装置がデータパケットまたは確認応答パケットを受信する期間に許容できる干渉パワーに基づいて取得する送信パワーからなる。なお、許容送信パワーテーブルATPTは、MACモジュール17によって保持される。
開始時刻は、データパケットおよび確認応答パケットをやり取りする無線装置に隣接する隣接無線装置がデータパケットまたは確認応答パケットの送信を開始する時刻からなる。終了時刻は、データパケットおよび確認応答パケットをやり取りする無線装置に隣接する隣接無線装置がデータパケットまたは確認応答パケットの送信を終了する時刻からなる。
図8は、干渉パワーテーブルの構成を示す図である。干渉パワーテーブルIPT(Interference Power Table)は、干渉パワーと、開始時刻と、終了時刻とからなる。干渉パワーは、データパケットまたは確認応答パケットを送信する無線装置に隣接する無線装置が受ける干渉パワーからなる。開始時刻は、データパケットまたは確認応答パケットの送信を開始する時刻からなる。終了時刻は、データパケットまたは確認応答パケットの送信を終了する時刻からなる。なお、干渉パワーテーブルIPTは、MACモジュール17によって保持される。
この発明においては、データパケットおよび確認応答パケットをやり取りする送信側の無線装置および受信側の無線装置に隣接する無線装置は、RTSパケット、CTSパケットおよびATSパケットからなる制御パケットの送受信を通して、上述したチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成し、その作成したチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTに基づいて、自己に隣接する隣接無線装置における無線通信を妨げないようにデータパケットまたは確認応答パケットを送受信する。
そして、この発明においては、各無線装置1〜9に隣接する隣接無線装置における無線通信を妨げないようにデータパケットまたは確認応答パケットを送受信するための制御を「アドミッションコントロール」と言う。
以下、アドミッションコントロールの詳細について説明する。なお、以下においては、無線ネットワーク10を構成する無線装置1〜9の各々の配置位置が各無線装置1〜9に初期設定されており、無線装置1〜9の各々は、データパケットまたは確認応答パケットの送受信を通してデータパケットまたは確認応答パケットの受信期間における許容干渉パワーを検知していることを前提としてアドミッションコントロールの詳細について説明する。
また、無線装置3が無線装置6との間でデータパケットおよび確認応答パケットのやり取りを行なっているときのアドミッションコントロールについて説明する。
図9は、RTSパケットの送信を試みるときの動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、データパケットの送信または確認応答パケットの受信を予定している無線装置3のMACモジュール17は、データパケットの送信期間または確認応答パケットの受信期間に無線装置3がパケットを送信中または受信中であるか否かを判定する(ステップS1)。
ステップS1において、予定するデータパケットの送信期間または確認応答パケットの受信期間に自端末において、パケットの送信または受信が存在すると判定されたとき、一連の動作は終了する。
一方、ステップS1において、予定するデータパケットの送信期間または確認応答パケットの受信期間に自端末において、パケットの送信または受信が存在しないと判定されたとき、RTSパケットの送信動作が実行される(ステップS2)。
そして、ステップS1における“YES”またはステップS2の後、一連の動作は終了する。
図10は、図9に示すステップS2の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。また、図11は、RTSパケットの例を示す図である。
一連の動作が開始されると、無線装置3のMACモジュール17は、送信するデータパケットのサイズに基づいて、データパケットの送信期間を演算する(ステップS21)。この送信期間は、送信開始時刻t1と、送信終了時刻t2とからなる。
そして、無線装置3のMACモジュール17は、データパケットの送信側の無線装置(=無線装置3)におけるデータの送信のための最大許容送信パワーMAPW1を演算する(ステップS22)。より具体的には、無線装置3のMACモジュール17は、無線装置3に隣接する無線装置1,2,4,7における許容干渉パワーのうち、最小の許容干渉パワーを最大許容送信パワーMAPW1として演算する。
その後、無線装置3のMACモジュール17は、データパケットの送信側の無線装置(=無線装置3)における確認応答パケットの受信期間の最大干渉パワーMIPW1を演算する(ステップS23)。より具体的には、無線装置3のMACモジュール17は、確認応答パケットの受信期間中に受ける干渉パワーの和を最大干渉パワーMIPW1として演算する。
引き続き、無線装置3のMACモジュール17は、無線装置3に隣接する無線装置1,2,4,7が使用していない拡散符号を検出することによって、送信側の無線装置(=無線装置3)においてデータパケットの送信期間における利用可能な拡散符号リストCode−List1を生成する(ステップS24)。この場合、どの拡散コードがどの期間に使用されるかはチャネル状態テーブルに書かれているので、無線装置3のMACモジュール17は、チャネル状態テーブルを参照して拡散符号を検出する。そして、無線装置3のMACモジュール17は、その検出した拡散符号以外の拡散符号を選択することによって利用可能拡散符号リストCode−List1を生成する。
そして、無線装置3のMACモジュール17は、利用可能拡散符号リストCode−List1の生成方法と同じ生成方法によって、送信側の無線装置(=無線装置3)において確認応答パケットの受信期間における利用可能な拡散符号リストCode−List2を生成する(ステップS25)。
そうすると、無線装置3のMACモジュール17は、データパケットの期間[t1,t2]、最大許容送信パワーMAPW1、最大干渉パワーMIPW1、および利用可能拡散符号リストCode−List1,Code−List2をMACモジュール15へ出力する。
そして、無線装置3のMACモジュール15は、MACモジュール17からデータパケットの期間[t1,t2]、最大許容送信パワーMAPW1、最大干渉パワーMIPW1、および利用可能拡散符号リストCode−List1,Code−List2を受け、その受けたデータパケットの期間[t1,t2]、最大許容送信パワーMAPW1、最大干渉パワーMIPW1、および利用可能拡散符号リストCode−List1,Code−List2をそれぞれデータ期間、最大許容送信パワー、最大干渉パワー、利用可能拡散符号1および利用可能拡散符号2に格納し、無線装置3のMACアドレスMACadd3を送信元アドレスに格納し、無線装置7のMACアドレスMACadd7を送信先アドレスに格納してRTSパケットRTS−1(図11参照)を生成し(ステップS26)、その生成したRTSパケットRTS−1を無線インターフェースモジュール13およびアンテナ11を介して送信する。即ち、無線装置3のMACモジュール15は、RTSパケットRTS−1を制御チャネルで送信する(ステップS27)。その後、一連の動作は、図9に示す“終了”へ移行する。
図12は、RTSパケットの受信処理の動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、無線装置3に隣接する無線装置1,2,4,7の無線インターフェースモジュール13は、RTSパケットRTS−1をアンテナ11を介して受信し、RTSパケットRTS−1を受信したときの受信パワーPWr1を検出し、その検出した受信パワーPWr1およびRTSパケットRTS−1をMACモジュール15へ出力する。そして、無線装置1,2,4,7のMACモジュール15は、無線インターフェースモジュール13からRTSパケットRTS−1および受信パワーPWr1を受け、その受けたRTSパケットRTS−1の送信先アドレス(=MACadd7)が自己のアドレスに一致するか否かを判定する(ステップS11)。この場合、無線装置1,2,4のMACモジュール15は、RTSパケットRTS−1の送信先アドレス(=MACadd7)が自己のアドレスに一致しないと判定し、無線装置7のMACモジュール15は、RTSパケットRTS−1の送信先アドレス(=MACadd7)が自己のアドレスに一致すると判定する。
ステップS11において、RTSパケットRTS−1の送信先アドレス(=MACadd7)が自己のアドレスに一致すると判定した無線装置7は、受信側の無線装置におけるRTSパケットRTS−1の処理動作を実行する(ステップS12)。
一方、ステップS11において、RTSパケットRTS−1の送信先アドレス(=MACadd7)が自己のアドレスに一致しないと判定した無線装置1,2,4は、送信側の無線装置(=無線装置3)または受信側の無線装置(=無線装置7)に隣接する無線装置におけるRTSパケットRTS−1の処理動作を実行する(ステップS13)。そして、ステップS12またはステップS13の後、一連の動作は終了する。
図13は、図12に示すステップS12の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。また、図14は、チャネル状態テーブルの例を示す図である。
図12のステップS11において、RTSパケットRTS−1の送信先アドレスが自己のアドレスに一致すると判定された後(ステップS11の“YES”の後)、無線装置7のMACモジュール15は、受信パワーPWr1およびRTSパケットRTS−1をMACモジュール17へ出力する。
そして、無線装置7のMACモジュール17は、受信パワーPWr1およびRTSパケットRTS−1を受け、その受けたRTSパケットRTS−1に含まれる最大許容送信パワーMAPW1、最大干渉パワーMIPW1、データパケットの送信期間における利用可能拡散符号リストCode−List1および確認応答パケットの受信期間における利用可能拡散符号リストCode−List2に関する情報を保存する(ステップS121)。
そして、無線装置7のMACモジュール17は、RTSパケットRTS−1が無線装置3から送信されたことを検知し、RTSパケットRTS−1の受信パワーに基づいて、無線装置3−無線装置7間のチャネルゲインを演算する(ステップS122)。なお、無線装置7のMACモジュール17は、無線装置3の送信パワーをRTSパケットRTS−1の受信パワーで除算することによってチャネルゲインを演算する。また、制御パケット(RTS/CTS/ATS)の送信パワーは、各無線装置1〜9の最大利用可能な送信パワーに固定された値からなるので、無線装置7のMACモジュール17は、無線装置3の送信パワーを知っている。従って、無線装置7のMACモジュール17は、チャネルゲインを演算できる。
その後、無線装置7のMACモジュール17は、ステップS122で演算したチャネルゲインを次式のGt−rに代入してPs tを演算することによって受信側の無線装置(=無線装置7)におけるデータパケットの受信のための最小要求送信パワーSRPW1を演算する(ステップS123)。
Ps t×Gt−r/[(2/3W)×PMAIr+Pnoise]=SINR・・・(1)
式(1)において、Wは、プロセスゲインであり、PMAIrは、受信側の無線装置(=無線装置7)における最大の干渉パワーであり、Pnoiseは、ノイズであり、SINRは、信号対雑音比の閾値である。W、PMAIr、Pnoise、およびSINRは、既知であるので、無線装置7のMACモジュール17は、ステップS122で演算したチャネルゲインを式(1)に代入することによって、最小要求送信パワーSRPW1を演算できる。なお、最小要求送信パワーは、受信側の無線装置が受信したパケットを復調できるための送信側の無線装置における送信パワーである。
式(1)において、Wは、プロセスゲインであり、PMAIrは、受信側の無線装置(=無線装置7)における最大の干渉パワーであり、Pnoiseは、ノイズであり、SINRは、信号対雑音比の閾値である。W、PMAIr、Pnoise、およびSINRは、既知であるので、無線装置7のMACモジュール17は、ステップS122で演算したチャネルゲインを式(1)に代入することによって、最小要求送信パワーSRPW1を演算できる。なお、最小要求送信パワーは、受信側の無線装置が受信したパケットを復調できるための送信側の無線装置における送信パワーである。
無線装置7のMACモジュール17は、最小要求送信パワーSRPW1を演算すると、最小要求送信パワーSRPW1が最大許容送信パワー(ステップS121で保存した最大許容送信パワーMAPW1)よりも小さいか否かを判定する(ステップS124)。
そして、ステップS124において、最小要求送信パワーが最大許容送信パワーよりも小さくないと判定されたとき、一連の動作は、図12の“終了”へ移行する。
一方、ステップS124において、最小要求送信パワーが最大許容送信パワーよりも小さいと判定されたとき、無線装置7のMACモジュール17は、データパケットの送信期間(データパケットの送信開始時刻およびデータパケットの送信終了時刻からなる)における受信側の無線装置(=無線装置7)で利用可能な拡散符号リストCode−List3を生成する(ステップS125)。より具体的には、無線装置7のMACモジュール17は、データパケットの送信期間において無線装置7に隣接する無線装置3〜6,8,9で使用されていない拡散符号を上述した方法によって検出することによって利用可能拡散符号リストCode−List3を生成する。
そして、無線装置7のMACモジュール17は、RTSパケットRTS−1に含まれていた利用可能拡散符号リストCode−List1と、生成した利用可能拡散符号リストCode−List3との両方に含まれる1つの拡散符号をデータパケットの送信のための拡散符号Code1として選択する(ステップS126)。
その後、無線装置7のMACモジュール17は、最大許容送信パワーMAPW1の演算方法と同じ演算方法によって、受信側の無線装置(=無線装置7)における確認応答パケットの送信のための最大許容送信パワーMAPW2を演算する(ステップS127)。
引き続き、無線装置7のMACモジュール17は、ステップS122で演算したチャネルゲインを式(1)のGt−rに代入し、RTSパケットRTS−1に含まれていた最大干渉パワーMIPW1を式(1)のPMAIrに代入してPs tを演算することによって、送信側の無線装置(=無線装置3)における確認応答パケットの受信のための最小要求送信パワーSRPW2を演算する(ステップS128)。
そうすると、無線装置7のMACモジュール17は、最小要求送信パワーSRPW2が最大許容送信パワーMAPW2よりも小さいか否かを判定する(ステップS129)。
ステップS129において、最小要求送信パワーSRPW2が最大許容送信パワーMAPW2よりも小さくないと判定されたとき、一連の動作は、図12の“終了”へ移行する。
一方、ステップS129において、最小要求送信パワーSRPW2が最大許容送信パワーMAPW2よりも小さいと判定されたとき、無線装置7のMACモジュール17は、確認応答パケットの送信期間(確認応答パケットの送信開始時刻および確認応答パケットの送信終了時刻からなる)における受信側の無線装置(=無線装置7)で利用可能な拡散符号リストCode−List4を生成する(ステップS130)。より具体的には、無線装置7のMACモジュール17は、確認応答パケットの送信期間において無線装置7に隣接する無線装置3〜6,8,9で使用されていない拡散符号を上述した方法によって検出することによって利用可能拡散符号リストCode−List4を生成する。
そして、無線装置7のMACモジュール17は、RTSパケットRTS−1に含まれていた利用可能拡散符号リストCode−List2と、生成した利用可能拡散符号リストCode−List4との両方に含まれる1つの拡散符号を確認応答パケットの送信のための拡散符号Code2として選択する(ステップS131)。
その後、無線装置7のMACモジュール17は、ステップS122で演算したチャネルゲインを次式のGt−rに代入し、無線装置3の送信パワーPWt(=既知)を次式のPs tに代入してSIを演算することによって、データパケットの受信中における許容干渉パワーAIPW1(=SI)を演算する(ステップS132)。
Ps t×Gt−r/[(2/3W)×PMAIr+Pnoise+SI]=SINR・・・(2)
そうすると、無線装置7のMACモジュール17は、データパケットの送信元アドレス(=MACadd3)、データパケットの送信先アドレス(=MACadd7)、データパケットの送信のために選択された拡散符号(=ステップS126において選択した拡散符号Code1)、データパケットの受信開始時刻(=RTSパケットRTS−1に含まれるデータパケットの送信開始時刻t1)およびデータパケットの受信終了時刻(=RTSパケットRTS−1に含まれるデータパケットの送信終了時刻t2)をチャネル状態テーブルに登録する(ステップS133)。この場合、受信開始時刻t1および受信終了時刻t2は、チャネル状態テーブルの受信期間の欄に登録される。これによって、図14に示すチャネル状態テーブルCST−1の第1行目が作成される。
そうすると、無線装置7のMACモジュール17は、データパケットの送信元アドレス(=MACadd3)、データパケットの送信先アドレス(=MACadd7)、データパケットの送信のために選択された拡散符号(=ステップS126において選択した拡散符号Code1)、データパケットの受信開始時刻(=RTSパケットRTS−1に含まれるデータパケットの送信開始時刻t1)およびデータパケットの受信終了時刻(=RTSパケットRTS−1に含まれるデータパケットの送信終了時刻t2)をチャネル状態テーブルに登録する(ステップS133)。この場合、受信開始時刻t1および受信終了時刻t2は、チャネル状態テーブルの受信期間の欄に登録される。これによって、図14に示すチャネル状態テーブルCST−1の第1行目が作成される。
そして、無線装置7のMACモジュール17は、確認応答パケットの送信元アドレス(=MACadd7)、確認応答パケットの送信先アドレス(=MACadd3)、確認応答パケットの送信のために選択された拡散符号(=ステップS131において選択された拡散符号Code2)、確認応答パケットの送信開始時刻t3および確認応答パケットの送信終了時刻t4をチャネル状態テーブルに登録する(ステップS134)。この場合、送信開始時刻t3および送信終了時刻t4は、チャネル状態テーブルの送信期間の欄に登録される。また、確認応答パケットの送信開始時刻t3は、データパケットの受信終了時刻t2からSIFS期間が経過した時刻に設定され、確認応答パケットの送信終了時刻t4は、送信開始時刻t3に確認応答パケットの送信期間を加算した時刻に設定される。これによって、図14に示すチャネル状態テーブルCST−1が完成する。なお、SIFS期間は、無線LANにおいてデータを送信した後の待機時間である。
その後、CTSパケットを送信する動作が実行される(ステップS135)。そして、ステップS135の後、一連の動作は、図12の“終了”へ移行する。
図15は、図12に示すステップS13の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図12のステップS11において、RTSパケットRTS−1の送信先アドレスが自己のアドレスに一致しないと判定された後(ステップS11の“NO”の後)、無線装置3に隣接する無線装置1,2,4のMACモジュール15は、SIFS+CTS期間+SIFS+ATS期間からなるNAV(Network Allocation Vector)を制御チャネル(=無線インターフェースモジュール13)に設定する(ステップS136)。
これによって、無線装置1,2,4のMACモジュール15は、無線装置3から送信されたRTSパケットRTS−1の受信後にRTSパケット等の制御パケットを送信するのを停止し、無線装置7から送信されるCTSパケットおよび無線装置3から送信されるATSパケットを制御チャネル(=無線インターフェースモジュール13)で受信する期間を確保する。
そして、ステップS136の後、一連の動作は図12の“終了”へ移行する。
図16は、図13に示すステップS135の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。また、図17は、CTSパケットの例を示す図である。
図13に示すステップS134の後、無線装置7のMACモジュール17は、チャネル状態テーブルCST−1(図14参照)に格納された受信開始時刻t1および受信終了時刻t2からなるデータパケットの期間の長さ(=[t1,t2])をCTSパケットのチャネル情報1に格納する(ステップS1351)。
その後、無線装置7のMACモジュール17は、チャネル状態テーブルCST−1(図14参照)に格納された送信開始時刻t3および送信終了時刻t4からなる確認応答パケットの期間の長さ(=[t3,t4])をCTSパケットのチャネル情報2に格納する(ステップS1352)。
引き続いて、無線装置7のMACモジュール17は、図13に示すステップS126で選択した拡散符号Code1をデータパケットを送信するために選択された拡散符号としてCTSパケットのチャネル情報1に格納する(ステップS1353)。
そして、無線装置7のMACモジュール17は、図13に示すステップS131で選択した拡散符号Code2を確認応答パケットを送信するために選択された拡散符号としてCTSパケットのチャネル情報2に格納する(ステップS1354)。
その後、無線装置7のMACモジュール17は、図13に示すステップS132で演算した許容干渉パワーAIPW1をデータ受信中の許容干渉パワーとしてCTSパケットのチャネル情報1に格納する(ステップS1355)。
更に、その後、無線装置7のMACモジュール17は、図13に示すステップS127で演算した最大許容送信パワーMAPW2を確認応答パケットの送信パワーとしてCTSパケットのチャネル情報2に格納する(ステップS1356)。図13に示すステップS127で演算される最大許容送信パワーMAPW2は、無線装置7がパケットを送信した場合に無線装置7に隣接する無線装置3〜6,8,9における複数の許容干渉パワーのうち、最小の許容干渉パワーからなるので、無線装置7のMACモジュール17は、確認応答パケットを送信するときの送信パワーを最大許容送信パワーMAPW2に決定する。
更に、無線装置7のMACモジュール17は、MACアドレスMACadd7を送信元アドレスとしてMACヘッダに格納し、MACアドレスMACadd3を送信先アドレスとしてMACヘッダに格納してCTSパケットCTS−1(図17参照)を作成する。そして、無線装置7のMACモジュール17は、その作成したCTSパケットCTS−1をMACモジュール15へ出力し、MACモジュール15は、CTSパケットCTS−1を無線インターフェースモジュール13およびアンテナ11を介して無線装置3へ送信する。即ち、無線装置7は、CTSパケットCTS−1を制御チャネルで無線装置3へ送信する(ステップS1357)。
そして、一連の動作は、図12の“終了”へ移行する。
図18は、CTSパケットの受信処理の動作を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、無線装置7に隣接する無線装置3〜6,8,9の無線インターフェースモジュール13は、CTSパケットCTS−1をアンテナ11を介して受信し、CTSパケットCTS−1を受信したときの受信パワーPWr2を検出し、その検出した受信パワーPWr2およびCTSパケットCTS−1をMACモジュール15へ出力する。そして、無線装置3〜6,8,9のMACモジュール15は、無線インターフェースモジュール13からCTSパケットCTS−1および受信パワーPWr2を受け、その受けたCTSパケットCTS−1の送信先アドレス(=MACadd3)が自己のアドレスに一致するか否かを判定する(ステップS41)。この場合、無線装置4〜6,8,9のMACモジュール15は、CTSパケットCTS−1の送信先アドレス(=MACadd3)が自己のアドレスに一致しないと判定し、無線装置3のMACモジュール17は、CTSパケットCTS−1の送信先アドレス(=MACadd3)が自己のアドレスに一致すると判定する。
ステップS41において、CTSパケットCTS−1の送信先アドレス(=MACadd3)が自己のアドレスに一致すると判定した無線装置3は、送信側の無線装置におけるCTSパケットCTS−1の処理動作を実行する(ステップS42)。
一方、ステップS41において、CTSパケットCTS−1の送信先アドレス(=MACadd3)が自己のアドレスに一致しないと判定した無線装置4〜6,8,9は、送信側の無線装置(=無線装置7)または受信側の無線装置(=無線装置3)に隣接する無線装置におけるCTSパケットCTS−1の処理動作を実行する(ステップS43)。そして、ステップS42またはステップS43の後、一連の動作は終了する。
図19は、図18に示すステップS42の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。また、図20は、チャネル状態テーブルの他の例を示す図である。
図18のステップS41において、CTSパケットCTS−1の送信先アドレスが自己のアドレスに一致すると判定された後(ステップS41の“YES”の後)、無線装置3のMACモジュール15は、受信パワーPWr2およびCTSパケットCTS−1をMACモジュール17へ出力する。
そして、無線装置3のMACモジュール17は、受信パワーPWr2およびCTSパケットCTS−1を受け、その受けたCTSパケットCTS−1に含まれるデータパケットの期間の長さ[t1,t2]、確認応答パケットの期間の長さ[t3,t4]、データパケットを送信するための拡散符号Code1、および確認応答パケットを送信するための拡散符号Code2に関する情報を保存する(ステップS421)。
そして、無線装置3のMACモジュール17は、受信パワーPWr2を送信パワーPWt2で除算することによってチャネルゲイン(=PWr2/PWt2)を演算する(ステップS422)。
その後、無線装置3のMACモジュール17は、CTSパケットCTS−1に含まれる確認応答パケットの送信パワーMAPW2を検出し、ステップS422で演算したチャネルゲインを式(2)のGt−rに代入し、その検出した送信パワーMAPW2を式(2)のPs tに代入してSIを演算することによって確認応答パケットの受信中における許容干渉パワーAIPW2を演算する(ステップS423)。このように、無線装置3のMACモジュール17は、CTSパケットCTS−1に含まれる送信パワーMAPW2に基づいて確認応答パケットの受信中における許容干渉パワーAIPW2を演算する。
そうすると、無線装置3のMACモジュール17は、データパケットの送信元アドレス(=MACadd3)、データパケットの送信先アドレス(=MACadd7)、データパケットの送信のために選択された拡散符号(=CTSパケットCTS−1に含まれる拡散符号Code1)、データパケットの受信開始時刻(=CTSパケットCTS−1に含まれるデータパケットの受信開始時刻t1)およびデータパケットの受信終了時刻(=CTSパケットCTS−1に含まれるデータパケットの受信終了時刻t2)をチャネル状態テーブルに登録する(ステップS424)。この場合、受信開始時刻t1および受信終了時刻t2は、チャネル状態テーブルの送信期間の欄に登録される。これによって、図20に示すチャネル状態テーブルCST−2の第1行目が作成される。
そして、無線装置3のMACモジュール17は、確認応答パケットの送信元アドレス(=MACadd7)、確認応答パケットの送信先アドレス(=MACadd3)、確認応答パケットの送信のために選択された拡散符号(=CTSパケットCTS−1に含まれる拡散符号Code2)、確認応答パケットの送信開始時刻t3(=CTSパケットCTS−1に含まれる送信開始時刻t3)および確認応答パケットの送信終了時刻t4(=CTSパケットCTS−1に含まれる送信終了時刻t4)をチャネル状態テーブルに登録する(ステップS425)。この場合、送信開始時刻t3および送信終了時刻t4は、チャネル状態テーブルの受信期間の欄に登録される。これによって、図20に示すチャネル状態テーブルCST−2が完成する。
その後、ATSパケットを送信する動作が実行される(ステップS426)。そして、ステップS426の後、一連の動作は、図18の“終了”へ移行する。
図21は、図18に示すステップS43の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。また、図22は、チャネル状態テーブルの更に他の例を示す図である。更に、図23は、許容送信パワーテーブルの例を示す図である。更に、図24は、干渉パワーテーブルの例を示す図である。なお、図21に示すフローチャートの説明においては、無線装置7に隣接する無線装置4がCTSパケットCTS−1を受信した場合を例として説明する。
図18のステップS41において、CTSパケットCTS−1の送信先アドレスが自己のアドレスに一致しないと判定された後(ステップS41の“NO”の後)、無線装置7に隣接する無線装置4のMACモジュール15は、SIFS+ATS期間からなるNAVを制御チャネル(=無線インターフェースモジュール13)に設定する(ステップS431)。
これによって、無線装置4のMACモジュール15は、無線装置7から送信されたCTSパケットCTS−1の受信後にRTSパケット等の制御パケットを送信するのを停止し、無線装置3から送信されるATSパケットを制御チャネル(=無線インターフェースモジュール13)で受信する期間を確保する。
その後、無線装置4のMACモジュール15は、受信パワーPWr2およびCTSパケットCTS−1をMACモジュール17へ出力し、MACモジュール17は、受信パワーPWr2およびCTSパケットCTS−1を受ける。
そして、無線装置4のMACモジュール17は、その受けたCTSパケットCTS−1に含まれるデータパケットの期間の長さ[t1,t2]、確認応答パケットの期間の長さ[t3,t4]、データパケットを送信するための拡散符号Code1、確認応答パケットを送信するための拡散符号Code2、およびデータパケットの受信中における許容干渉パワーAIPW1に関する情報を保存する(ステップS432)。
その後、無線装置4のMACモジュール17は、データパケットの送信元アドレス(=MACadd3)、データパケットの送信先アドレス(=MACadd7)、データパケットの送信のために選択された拡散符号(=ステップS432において保存した拡散符号Code1)、データパケットの受信開始時刻(=ステップS432において保存したデータパケットの受信開始時刻t1)およびデータパケットの受信終了時刻(=ステップS432において保存したデータパケットの受信終了時刻t2)をチャネル状態テーブルに登録する(ステップS433)。この場合、受信開始時刻t1および受信終了時刻t2は、チャネル状態テーブルの受信期間の欄に登録される。これによって、図22に示すチャネル状態テーブルCST−3の第1行目が作成される。
そして、無線装置4のMACモジュール17は、確認応答パケットの送信元アドレス(=MACadd7)、確認応答パケットの送信先アドレス(=MACadd3)、確認応答パケットの送信のために選択された拡散符号(=ステップS432において保存した拡散符号Code2)、確認応答パケットの送信開始時刻t3(=ステップS432において保存した確認応答パケットの送信開始時刻t3)および確認応答パケットの送信終了時刻t4(=ステップS432において保存した確認応答パケットの送信終了時刻t4)をチャネル状態テーブルに登録する(ステップS434)。この場合、送信開始時刻t3および送信終了時刻t4は、チャネル状態テーブルの受信期間の欄に登録される。これによって、図22に示すチャネル状態テーブルCST−3が完成する。
そして、無線装置4のMACモジュール17は、受信パワーPWr2を送信パワーPWt2で除算することによってチャネルゲイン(=PWr2/PWt2)を演算する(ステップS435)。
その後、無線装置4のMACモジュール17は、無線装置7から受信したCTSパケットCTS−1のチャネル情報1から許容干渉パワーAIPW1を無線装置7がデータパケットを受信する期間における許容干渉パワーとして検出する。
そうすると、無線装置4のMACモジュール17は、許容干渉パワーAIPW1をチャネルゲイン(=PWr2/PWt2)で除算することによって、無線装置7におけるデータパケットの受信を妨げないように無線装置4がパケットを送信するときの許容送信パワーATPW1を演算する(ステップS436)。
そして、無線装置4のMACモジュール17は、許容送信パワーATPW1、データパケットの送信開始時刻t1およびデータパケットの送信終了時刻t2を許容送信パワーテーブルに登録する(ステップS437)。これによって、図23に示す許容送信パワーテーブルATPT−1が作成される。このように、無線装置4のMACモジュール17は、CTSパケットCTS−1に含まれる許容干渉パワーAIPW1に基づいて、許容送信パワーテーブルATPT−1に含まれる許容送信パワーATPW1を演算する。
その後、無線装置4のMACモジュール17は、CTSパケットCTS−1に含まれていた送信パワーMAPW2にステップS435において演算したチャネルゲイン(=PWr2/PWt2)を乗算することによって、無線装置7が確認応答パケットを送信することによって無線装置4が受ける干渉パワーIPW1を演算する(ステップS438)。
そうすると、無線装置4のMACモジュール17は、干渉パワーIPW1、確認応答パケットの送信開始時刻t3および確認応答パケットの送信終了時刻t4を干渉パワーテーブルに登録する(ステップS439)。これによって、図24に示す干渉パワーテーブルIPT−1が作成される。
このように、無線装置4のMACモジュール17は、CTSパケットCTS−1に含まれる送信パワーMAPW2に基づいて、干渉パワーテーブルIPT−1に含まれる干渉パワーIPW1を演算する。
そして、一連の動作は、図18の“終了”へ移行する。
なお、CTSパケットCTS−1を受信した無線装置5,6,8,9のMACモジュール17も、図21に示すフローチャートを実行し、チャネル状態テーブルCST−3(図22参照)、許容送信パワーテーブルATPT−1(図23参照)および干渉パワーテーブルIPT−1(図24参照)と同様のチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成する。
図25は、図19に示すステップS426の詳細な動作を説明するためのフローチャートである。また、図26は、ATSパケットの例を示す図である。
図19に示すステップS425の後、無線装置3のMACモジュール17は、チャネル状態テーブルCST−2(図20参照)に登録したデータパケットの期間の長さ[t1,t2]をATSパケットのチャネル情報1に格納し(ステップS4261)、チャネル状態テーブルCST−2(図20参照)に登録した確認応答パケットの期間の長さ[t3,t4]をATSパケットのチャネル情報2に格納する(ステップS4262)。
そして、無線装置3のMACモジュール17は、チャネル状態テーブルCST−2(図20参照)に登録した拡散符号Code1をデータパケットを送信するために選択された拡散符号としてATSパケットのチャネル情報1に格納する(ステップS4263)。
その後、無線装置3のMACモジュール17は、チャネル状態テーブルCST−2(図20参照)に登録した拡散符号Code2を確認応答パケットを送信するために選択された拡散符号としてATSパケットのチャネル情報2に格納する(ステップS4264)。
引き続き、無線装置3のMACモジュール17は、図19に示すステップS423で演算した許容干渉パワーAIPW2を確認応答パケットの受信中に無線装置3が受ける許容干渉パワーとしてATSパケットのチャネル情報2に格納する(ステップS4265)。
更に、無線装置3のMACモジュール17は、図10に示すステップS22において演算した最大許容送信パワーMAPW1をデータパケットの送信パワーとしてATSパケットのチャネル情報1に格納する(ステップS4266)。図10に示すステップS22で演算される最大許容送信パワーMAPW1は、無線装置3がパケットを送信した場合に無線装置3に隣接する無線装置1,2,4,6,7における複数の許容干渉パワーのうち、最小の許容干渉パワーからなるので、無線装置3のMACモジュール17は、データパケットを送信するときの送信パワーを最大許容送信パワーMAPW1に決定する。
更に、無線装置3のMACモジュール17は、MACアドレスMACadd3を送信元アドレスとしてMACヘッダに格納し、MACアドレスMACadd7を送信先アドレスとしてMACヘッダに格納してATSパケットATS−1(図26参照)を作成する。そして、無線装置3のMACモジュール17は、その作成したATSパケットATS−1をMACモジュール15へ出力し、MACモジュール15は、ATSパケットATS−1を無線インターフェースモジュール13およびアンテナ11を介して無線装置7へ送信する。即ち、無線装置3は、ATSパケットATS−1を制御チャネルで無線装置7へ送信する(ステップS4267)。
そして、一連の動作は、図18の“終了”へ移行する。
図27は、ATSパケットを受信する動作を説明するためのフローチャートである。また、図28は、許容送信パワーテーブルの他の例を示す図である。更に、図29は、干渉パワーテーブルの他の例を示す図である。更に、図30は、許容送信パワーテーブルの更に他の例を示す図である。更に、図31は、干渉パワーテーブルの更に他の例を示す図である。
なお、図27に示すフローチャートの説明においては、無線装置3に隣接する無線装置4がATSパケットATS−1を受信した場合を例として説明する。
一連の動作が開始されると、無線装置4の無線インターフェースモジュール13は、アンテナ11を介してATSパケットATS−1を受信し、その受信したATSパケットATS−1の受信パワーPWr3を検出する。
そして、無線装置4の無線インターフェースモジュール13は、受信パワーPWr3およびATSパケットATS−1をMACモジュール15へ出力し、MACモジュール15は、受信パワーPWr3およびATSパケットATS−1を受ける。
そうすると、無線装置4のMACモジュール15は、ATSパケットATS−1のMACヘッダを参照して、受信パワーPWr3およびATSパケットATS−1をMACモジュール17へ出力する。
そして、無線装置4のMACモジュール17は、受信パワーPWr3およびATSパケットATS−1をMACモジュール15から受け、その受けたATSパケットATS−1に含まれるデータパケットの期間[t1,t2]、確認応答パケットの期間[t3,t4]、データパケットを送信するための拡散符号Code1、確認応答パケットを送信するための拡散符号Code2、確認応答パケットの受信中における許容干渉パワーAIPW2に関する情報、およびデータパケットの送信における送信パワーに関する情報を保存する(ステップS61)。
その後、無線装置4のMACモジュール17は、データパケットの送信元アドレス(=MACadd3)、データパケットの送信先アドレス(=MACadd7)、データパケットの送信のために選択された拡散符号(=ステップS61において保存した拡散符号Code1)、データパケットの受信開始時刻(=ステップS61において保存したデータパケットの受信開始時刻t1)およびデータパケットの受信終了時刻(=ステップS61において保存したデータパケットの受信終了時刻t2)をチャネル状態テーブルに登録する(ステップS62)。この場合、受信開始時刻t1および受信終了時刻t2は、チャネル状態テーブルの受信期間の欄に登録される。
そして、無線装置4のMACモジュール17は、確認応答パケットの送信元アドレス(=MACadd7)、確認応答パケットの送信先アドレス(=MACadd3)、確認応答パケットの送信のために選択された拡散符号(=ステップS61において保存した拡散符号Code2)、確認応答パケットの送信開始時刻t3(=ステップS61において保存した確認応答パケットの送信開始時刻t3)および確認応答パケットの送信終了時刻t4(=ステップS61において保存した確認応答パケットの送信終了時刻t4)をチャネル状態テーブルに登録する(ステップS63)。この場合、送信開始時刻t3および送信終了時刻t4は、チャネル状態テーブルの受信期間の欄に登録される。
なお、ステップS61〜ステップS63に従って作成されるチャネル状態テーブルは、図21に示すステップS432〜ステップS434に従って作成されるチャネル状態テーブルCST−3(図22参照)と同じであるので、無線装置4のMACモジュール17は、ATSパケットATS−1の受信に伴って作成するチャネル状態テーブルがCTSパケットCTS−1(図17参照)の受信に伴って作成するチャネル状態テーブルCST−3と同じであることを確認するだけであり、新たにチャネル状態テーブルを作成することはない。
そして、無線装置4のMACモジュール17は、受信パワーPWr3を送信パワーPWt3で除算することによってチャネルゲイン(=PWr3/PWt3)を演算する(ステップS64)。
その後、無線装置4のMACモジュール17は、ATSパケットATS−1のチャネル情報2から許容干渉パワーAIPW2を無線装置3が確認応答パケットを受信する期間における無線装置3の許容干渉パワーとして検出する。
そうすると、無線装置4のMACモジュール17は、許容干渉パワーAIPW2をチャネルゲイン(=PWr3/PWt3)で除算することによって、無線装置3における確認応答パケットの受信を妨げないように無線装置4がパケットを送信するときの許容送信パワーATPW2を演算する(ステップS65)。
そして、無線装置4のMACモジュール17は、許容送信パワーATPW2、確認応答パケットの送信開始時刻t3および確認応答パケットの送信終了時刻t4を許容送信パワーテーブルに登録する(ステップS66)。
これによって、図28に示す許容送信パワーテーブルATPT−2が作成される。無線装置4のMACモジュール17は、無線装置7からCTSパケットCTS−1を受信したときに、許容送信パワーテーブルATPT−1(図23参照)を作成しているので、無線装置3からATSパケットATS−1を受信したときに無線装置4において作成される許容送信パワーテーブルは、図28に示す許容送信パワーテーブルATPT−2になる。
このように、無線装置4のMACモジュール17は、ATSパケットATS−1に含まれる許容干渉パワーAIPW2に基づいて、許容送信パワーテーブルATPT−2に含まれる許容送信パワーATPW2を演算する。
その後、無線装置4のMACモジュール17は、ATSパケットATS−1に含まれていた送信パワーMAPW1にステップS65において演算したチャネルゲイン(=PWr3/PWt3)を乗算することによって、無線装置3がデータパケットを送信することによって無線装置4が受ける干渉パワーIPW2を演算する(ステップS67)。
そうすると、無線装置4のMACモジュール17は、干渉パワーIPW2、データパケットの送信開始時刻t1およびデータパケットの送信終了時刻t2を干渉パワーテーブルに登録する(ステップS68)。これによって、図29に示す干渉パワーテーブルIPT−2が作成される。
このように、無線装置4のMACモジュール17は、ATSパケットATS−1に含まれる送信パワーMAPW1に基づいて、干渉パワーテーブルIPT−2に含まれる干渉パワーIPW2を演算する。
無線装置4のMACモジュール17は、無線装置7からCTSパケットCTS−1を受信したときに、干渉パワーテーブルIPT−1(図24参照)を作成しているので、無線装置3からATSパケットATS−1を受信したときに無線装置4において作成される干渉パワーテーブルは、図29に示す干渉パワーテーブルIPT−2になる。
そして、ステップS68の後、一連の動作は、終了する。
なお、ATSパケットATS−1を受信した無線装置6のMACモジュール17も、図27に示すフローチャートを実行し、許容送信パワーテーブルATPT−2(図28参照)および干渉パワーテーブルIPT−2(図29参照)と同様の許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成する。
また、ATSパケットATS−1を受信した無線装置1,2のMACモジュール17は、図27に示すフローチャートに従って、チャネル状態テーブルCST−3(図22参照)と同じチャネル状態テーブルを作成するとともに、許容送信パワーテーブルATPT−3(図30参照)および干渉パワーテーブルIPT−3(図31参照)を作成する。
上述したように、データパケットの送信元である無線装置3がRTSパケットRTS−1を無線装置7へ送信し、無線装置7がCTSパケットCTS−1を無線装置3へ送信し、更に、無線装置3がATSパケットATS−1を無線装置7へ送信することによって、無線装置3は、CTSパケットCTS−1を受信し、無線装置7は、RTSパケットRTS−1を受信し、無線装置3に隣接するする無線装置1,2,4,6は、RTSパケットRTS−1およびATSパケットATS−1を受信し、無線装置7に隣接する無線装置4〜6,8,9は、CTSパケットCTS−1を受信する。その結果、無線装置3,7の両方に隣接する無線装置4,6は、RTSパケットRTS−1、CTSパケットCTS−1およびATSパケットATS−1を受信する。
そして、無線装置7は、RTSパケットRTS−1を受信し、かつ、データ/確認応答の送受信が許可された場合、チャネル状態テーブルCST−1(図14参照)を作成する。また、無線装置3は、CTSパケットCTS−1の受信に伴ってチャネル状態テーブルCST−2(図20参照)を作成する。更に、無線装置4,6は、CTSパケットCTS−1およびATSパケットATS−1の受信に伴って、チャネル状態テーブルCST−3(図22参照)、許容送信パワーテーブルATPT−1(図23参照)および干渉パワーテーブルIPT−1(図24参照)を作成する。更に、無線装置1,2は、ATSパケットATS−1の受信に伴って、チャネル状態テーブルCST−3(図22参照)、許容送信パワーテーブルATPT−3(図30参照)および干渉パワーテーブルIPT−3(図31参照)を作成する。更に、無線装置5,8,9は、CTSパケットCTS−1の受信に伴って、チャネル状態テーブルCST−3(図22参照)、許容送信パワーテーブルATPT−1(図23参照)および干渉パワーテーブルIPT−1(図24参照)を作成する。
従って、データパケットの送信先(=無線装置7)以外の無線装置1〜6,8,9は、CTSパケットCTS−1および/またはATSパケットATS−1の受信に伴ってチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成する。
このように、データパケットの送信先(=無線装置7)以外の無線装置1〜6,8,9がCTSパケットCTS−1および/またはATSパケットATS−1の受信に伴ってチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成することにしたのは、送信先以外の無線装置1〜6,8,9は、CTSパケットを受信するまで無線装置3と無線装置7との間で無線通信が行なわれることを検知できないので、無線装置3と無線装置7との間で無線通信が行なわれることが確定するCTSパケットの受信に伴ってチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成することにしたためである。
なお、ATSパケットは、CTSパケットの受信後に送信元の無線装置によって送信されるので、ATSパケットの受信に伴ってチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成することは、送信元と送信先との間で無線通信が行なわれることを確定させるためのCTSパケットの受信に伴ってチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成することになる。つまり、チャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTは、送信元と送信先との間で無線通信が行なわれることが確定した後に作成される。
また、送信先の無線装置7は、自己が送信元との間で無線通信を行なうことを決定するので、RTSパケットの受信に伴ってチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成することにしたものである。
無線ネットワーク10においては、各無線装置1〜9が送信元の無線装置として送信先との間でRTSパケットおよびCTSパケットのやり取りを行なうとともに、ATSパケットを送信する。従って、上述した無線装置3は、無線装置4が送信元として送信先の無線装置5との間でRTSパケットおよびCTSパケットのやり取りを行ない、ATSパケットを送信する場合、送信元および送信先以外の無線装置としてチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成する。無線装置1,2,4〜9も、送信元および送信先以外の無線装置としてチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成する。その結果、無線ネットワーク10を構成する無線装置1〜9の各々は、チャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを保持する。
そして、この発明においては、各無線装置1〜9は、自己がデータパケットの送信を開始する場合、チャネル状態テーブルCSTを参照して自己がデータパケットを送信する期間に自己の周辺において無線通信が行なわれるか否かを判定する。そして、各無線装置1〜9は、自己がデータパケットを送信する期間に自己の周辺において無線通信が行なわれない場合、キャリアセンスを行なって従来の方法により無線通信を行なう。一方、各無線装置1〜9は、自己がデータパケットを送信する期間に自己の周辺において無線通信が行なわれる場合、自己が保持するチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTに基づいて無線通信を行なう。
図32は、この発明によるパケットの送信方法を説明するためのフローチャートである。なお、図32に示すフローチャートの説明においては、送信元の無線装置は、送信先の無線装置からCTSパケットを受信していることを前提として説明する。
一連の動作が開始されると、送信元の無線装置のMACモジュール17は、データパケットのサイズに基づいて、データパケットの送信期間[tstart_t,tend_t]を検出する(ステップS71)。
そして、送信元の無線装置のMACモジュール17は、チャネル状態テーブルCSTを参照して、自己の周辺で行なわれる通信期間[tcom_s,tcom_e]を検出する(ステップS72)。
そうすると、送信元の無線装置のMACモジュール17は、送信期間[tstart_t,tend_t]と通信期間[tcom_s,tcom_e]との重複期間が存在するか否かを判定する(ステップS73)。そして、送信元の無線装置のMACモジュール17は、送信期間[tstart_t,tend_t]と通信期間[tcom_s,tcom_e]との重複期間が存在すると判定した場合、チャネル状態テーブルCSTを参照して、自己が通信期間[tcom_s,tcom_e]に使用可能な拡散符号Code_tを選択する(ステップS74)。より具体的には、送信元の無線装置のMACモジュール17は、チャネル状態テーブルCSTに登録されている拡散符号以外の拡散符号を拡散符号Code_tとして選択する。
その後、送信元の無線装置のMACモジュール17は、許容送信パワーテーブルATPTを参照して、自己が送信期間[tstart_t,tend_t]に使用可能な許容送信パワーATPW_tを検出する(ステップS75)。より具体的には、送信元の無線装置のMACモジュール17は、送信期間[tstart_t,tend_t]に対応する許容送信パワーを許容送信パワーテーブルATPTから抽出することによって許容送信パワーATPW_tを検出する。
そうすると、送信元のMACモジュール17は、データパケットを拡散符号Code_tによって符号化し、その符号化したデータパケットを許容送信パワーATPW_tでデータチャネル(無線インターフェースモジュール14およびアンテナ12)を用いて送信先へ送信する(ステップS76)。
一方、ステップS73において、送信期間[tstart_t,tend_t]と通信期間[tcom_s,tcom_e]との重複期間が存在しないと判定された場合、送信元の無線装置のMACモジュール17は、チャネル状態テーブルCSTおよび許容送信パワーテーブルATPTを参照せずに、データパケットをデータチャネル(無線インターフェースモジュール14およびアンテナ12)を用いて送信先へ送信する(ステップS77)。より具体的には、送信元の無線装置のMACモジュール17は、任意の拡散符号および任意の送信パワーを用いてデータパケットをデータチャネルで送信先へ送信する。
そして、ステップS76またはステップS77の後、一連の動作は終了する。
このように、この発明においては、データパケットの送信期間が送信元の周辺で行なわれている無線通信の期間と重複する場合、送信元の無線装置は、許容送信パワーATPW_tでデータパケットを送信先へ送信する(ステップS76参照)。そして、この許容送信パワーATPW_tは、送信元の無線装置に隣接する無線装置が受信中のパケットを復調可能な送信パワーである(図27のステップS65参照)。従って、データパケットの送信期間が送信元の周辺で行なわれている無線通信の期間と重複する場合、送信元の無線装置は、自己の周辺で行なわれている無線通信を妨げないようにデータパケットを送信する(ステップS74〜ステップS76参照)。そして、「自己の周辺で行なわれている無線通信を妨げないようにデータパケットを送信する」とは、送信元の無線装置に隣接する隣接無線装置が受信中のパケットを復調できる送信パワーで送信元の無線装置がデータパケットを送信することを言う。
従って、この発明によれば、隣接する無線装置が無線通信を同時に行なっても受信中のパケットを復調できる。
図33は、この発明によるパケットの受信方法を説明するためのフローチャートである。一連の動作が開始されると、送信先の無線装置の無線インターフェースモジュール13は、RTSパケットを受信したか否かを判定し(ステップS81)、RTSパケットを受信したと判定すると、RTSパケットの受信パワーPWr_sを検出する(ステップS82)。
そして、送信先の無線装置の無線インターフェースモジュール13は、受信パワーPWr_tおよびRTSパケットをMACモジュール15を介してMACモジュール17へ出力し、MACモジュール17は、MACモジュール15から受信パワーPWr_sおよびRTSパケットを受ける。
そうすると、送信先の無線装置のMACモジュール17は、RTSパケットに基づいて、データパケットの受信期間[tstart_r,tend_r]を検出し(ステップS83)、チャネル状態テーブルCSTを参照して、自己の周辺で行なわれる通信期間[tcom_s,tcom_e]を検出する(ステップS84)。
そして、送信先の無線装置のMACモジュール17は、受信期間[tstart_r,tend_r]と通信期間[tcom_s,tcom_e]との重複期間が存在するか否かを判定する(ステップS85)。ステップS85において、送信先の無線装置のMACモジュール17は、受信期間[tstart_r,tend_r]と通信期間[tcom_s,tcom_e]との重複期間が存在すると判定した場合、干渉パワーテーブルIPTを参照して、送信期間[tstart_t,tend_t]における干渉パワーIPW_rを検出する(ステップS86)。
そして、送信先の無線装置のMACモジュール17は、最大許容送信パワーが最小要求送信パワーよりも大きいか否かを判定し(ステップS87)、最大許容送信パワーが最小要求送信パワーよりも大きいと判定した場合、CTSパケットを制御チャネルで送信する(ステップS88)。その後、送信先の無線装置のMACモジュール17は、データパケットをデータチャネル(アンテナ12および無線インターフェースモジュール14)で受信し(ステップS89)、その受信したデータパケットを拡散符号Code_tで復号する。そして、送信先の無線装置のMACモジュール17は、確認応答パケットをデータチャネル(アンテナ12および無線インターフェースモジュール14)で送信元の無線装置へ送信する(ステップS90)。この場合、送信先の無線装置のMACモジュール17は、パケットの送信方法を示す図32に示すフローチャートに従って確認応答パケットを送信元の無線装置へ送信する。
なお、最大許容送信パワーが最小要求送信パワーよりも大きい場合にパケットを受信することにしたのは、最大許容送信パワーが最小要求送信パワーよりも大きければ、送信先の無線装置が受信したパケットを復調できるからである。
一方、ステップS85において、受信期間[tstart_r,tend_r]と通信期間[tcom_s,tcom_e]との重複期間が存在しないと判定された場合、一連の動作は、ステップS88へ移行し、上述したステップS88〜ステップS90が順次実行される。
そして、ステップS87において最大許容送信パワーが最小要求送信パワー以下であると判定された場合、またはステップS90の後、一連の動作は終了する。
なお、最大許容送信パワーが最小要求送信パワー以下である場合、パケットを受信しないのは、最大許容送信パワーが最小要求送信パワー以下であると、送信先の無線装置が受信したパケットを復調できないからである。
また、データパケットの送信元の無線装置は、ステップS90で送信された確認応答パケットをステップS81〜ステップS87に従って受信する。つまり、データパケットの送信元の無線装置は、受信期間[tstart_r,tend_r]と通信期間[tcom_s,tcom_e]との重複期間が存在する場合、最大許容送信パワーが最小要求送信パワー以下であるか否かを判定して確認応答パケットを受信する。
このように、この発明においては、送信先の無線装置は、自己の周辺で無線通信が行なわれている状態でデータパケットを受信する場合、パケットの最大許容送信パワーが最小要求送信パワーよりも大きい場合にデータパケットを受信する(ステップS87の“YES”、ステップS88およびステップS89参照)。つまり、送信先の無線装置は、自己の周辺で無線通信が行なわれていても、自己がパケットを復調できる受信パワーでパケットを受信する。
従って、この発明によれば、隣接する無線装置が無線通信を同時に行なっても受信中のパケットを復調できる。
[実施の形態2]
図34は、図1に示す無線装置1〜9の実施の形態2における構成を示す概略ブロック図である。図1に示す無線装置1〜9は、図34に示す無線装置1Aであってもよい。無線装置1Aは、図2に示す無線装置1のMACモジュール17をMACモジュール17Aに代えたものであり、その他は、無線装置1と同じである。
図34は、図1に示す無線装置1〜9の実施の形態2における構成を示す概略ブロック図である。図1に示す無線装置1〜9は、図34に示す無線装置1Aであってもよい。無線装置1Aは、図2に示す無線装置1のMACモジュール17をMACモジュール17Aに代えたものであり、その他は、無線装置1と同じである。
MACモジュール17Aは、後述する方法によって、MACモジュール15による制御パケットの送受信を制御するとともに、MACモジュール15が受信した制御パケットに基づいて、無線装置1(無線装置1Aからなる)に隣接する隣接無線装置における無線通信を妨げないようにMACモジュール16によるデータパケットまたは確認応答パケットの送受信を制御する。
以下、実施の形態2におけるアドミッションコントロールについて説明する。なお、実施の形態2においても、無線装置3が無線装置7との間でデータパケットおよび確認応答パケットのやり取りを行っているときのアドミッションコントロールについて説明する。
実施の形態2におけるアドミッションコントロールが開始されると、データパケットの送信または確認応答パケットの受信を予定している無線装置3のMACモジュール17Aは、図9および図10に示すフローチャートに従ってRTSパケットRTS−1を送信する。
そして、無線装置3に隣接する無線装置1,2,4,6は、図12に示すフローチャートに従ってRTSパケットRTS−1の受信処理を実行する。
図35は、図12に示すステップS12の実施の形態2における詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図35に示すフローチャートは、図13に示すフローチャートのステップS132をステップS132Aに代えたものであり、その他は、図13に示すフローチャートと同じである。
無線装置7のMACモジュール15は、RTSパケットRTS−1の送信先アドレス(=MACadd7)が自己のMACアドレスに一致すると判定し、受信パワーPWr1およびRTSパケットRTS−1をMACモジュール17Aへ出力する。そして、無線装置7のMACモジュール17Aは、図35に示すフローチャートに従ってRTSパケットRTS−1の受信処理を行なう。
無線装置7のMACモジュール17Aは、上述したステップS121〜S131を順次実行する。そして、無線装置7のMACモジュール17Aは、ステップS131の後、後述する方法によって、伝送速度とデータパケットの受信中における許容干渉パワーAIPW3とを演算する(ステップS132A)。
その後、無線装置7のMACモジュール17Aは、上述したステップS133〜S135を順次実行する。
図36は、図35に示すステップS132Aの詳細な動作を説明するためのフローチャートである。また、図37は、伝送速度とSINRのしきい値との関係を示す図である。
無線装置7のMACモジュール17Aは、図35に示すステップS131の後、図35に示すステップS121において保存した最大許容送信パワーと、ステップS122において演算したチャネルゲインとを乗算して受信パワーを演算する(ステップS1321)。
そして、無線装置7のMACモジュール17Aは、データパケットの受信期間中における最大干渉パワーMIPW2を演算する(ステップS1322)。より具体的には、無線装置7のMACモジュール17Aは、データパケットの受信期間中に受ける干渉パワーの和を最大干渉パワーMIPW2として演算する。
その後、無線装置7のMACモジュール17Aは、現在の最大干渉パワーMIPW2を現在の受信信号数で除算して1信号当たりの干渉パワーIPNを演算する(ステップS1323)。この場合、無線装置7のMACモジュール17Aは、自己が保持しているチャネル状態テーブルCSTを参照して現在の受信信号数を検出し、その検出した現在の受信信号数を用いて1信号当たりの干渉パワーIPNを演算する。
引き続いて、無線装置7のMACモジュール17Aは、現在設定されている伝送速度を最低伝送速度に設定する(ステップS1324)。そして、無線装置7のMACモジュール17Aは、伝送速度とSINRのしきい値との関係を示すテーブルS−Tx(図37参照)を参照して、ステップS1324において設定した最低伝送速度に対応するSINRのしきい値SINRthreshold1を検出する。
図37に示すテーブルS−Txは、SINRのしきい値SINRthresholdと、伝送速度TXRとを含む。そして、しきい値SINRthresholdおよび伝送速度TXRは、相互に対応付けられる。しきい値SINRthresholdは、例えば、しきい値SINRthreshold1〜SINRthreshold5からなり、しきい値SINRthreshold1〜SINRthreshold5は、SINRthreshold1<SINRthreshold2<SINRthreshold3<SINRthreshold4<SINRthreshold5の関係を有する。また、伝送速度TXRは、例えば、伝送速度TXR1〜TXR5からなり、伝送速度TXR1〜TXR5は、TXR1<TXR2<TXR3<TXR4<TXR5の関係を有する。従って、テーブルS−Txは、伝送速度が相対的に速くなれば、相対的に大きくなるSINRのしきい値SINRthresholdを格納する。
無線装置7のMACモジュール17Aは、最低伝送速度TXR1に対応するSINRのしきい値SINRthreshold1を検出すると、その検出したしきい値SINRthreshold1を次式のSINRthresholdに代入し、無線装置3の送信パワーPWt(=既知)を次式のPs tに代入し、図35に示すステップS122において演算したチャネルゲインを次式のGt−rに代入してSIを演算することによって、現在設定されている伝送速度における許容干渉パワーSI(=データパケットの受信中における許容干渉パワー)を演算する(ステップS1325)。
Ps t×Gt−r/(Pnoise+(2/3W)ΣPs t×Gt−r+SI)=SINRthreshold・・・(3)
そうすると、無線装置7のMACモジュール17Aは、許容干渉パワーSIが“0”よりも大きいか否かを判定し(ステップS1326)、許容干渉パワーSIが“0”以下である場合、CTSパケットを返さない(ステップS1327)。その後、一連の動作は、図12の“終了”へ移行する。従って、この場合、無線装置3と無線装置7との間の無線通信は、行なわれない。
そうすると、無線装置7のMACモジュール17Aは、許容干渉パワーSIが“0”よりも大きいか否かを判定し(ステップS1326)、許容干渉パワーSIが“0”以下である場合、CTSパケットを返さない(ステップS1327)。その後、一連の動作は、図12の“終了”へ移行する。従って、この場合、無線装置3と無線装置7との間の無線通信は、行なわれない。
一方、ステップS1326において、許容干渉パワーSIが“0”よりも大きいと判定されたとき、無線装置7のMACモジュール17Aは、一定期間において受信した受信信号数の平均を演算することにより無線装置7における平均受信信号数を演算し、チャネル状態テーブルCSTを参照して現在予約されている受信信号数を取得する。そして、無線装置7のMACモジュール17Aは、平均受信信号数−現在予約されている受信信号数を演算することにより、新たに予約されるはずの信号数を演算する(ステップS1328)。
その後、無線装置7のMACモジュール17Aは、その演算した新たに予約されるはずの信号数にステップS1323において演算した1信号当たりの干渉パワーIPNを乗算して新たな最大干渉パワーの予測MIPW3を演算する(ステップS1329)。
そうすると、無線装置7のMACモジュール17Aは、現在設定されている伝送速度における許容干渉パワーSIが新たな最大干渉パワーの予測MIPW3よりも大きいか否かを判定する(ステップS1330)。
ステップS1330において、許容干渉パワーSIが新たな最大干渉パワーの予測MIPW3よりも大きいと判定されたとき、無線装置7のMACモジュール17Aは、現在の伝送速度が最高であるか否かを更に判定する(ステップS1331)。
そして、ステップS1331において、現在の伝送速度が最高でないと判定されたとき、無線装置7のMACモジュール17Aは、伝送速度を1つ上の伝送速度に設定する(ステップS1332)。その後、一連の動作は、ステップS1325へ戻り、ステップS1331において、現在の伝送速度が最高であると判定されるまで、上述したステップS1325,S1326の“YES”,S1328,S1329,S1330の“YES”,S1331の“NO”,S1332が繰り返し実行される。
そして、ステップS1331において、現在の伝送速度が最高であると判定されると、無線装置7のMACモジュール17Aは、ステップS1323において演算したIPNを1信号当たりの許容干渉量に設定する(ステップS1333)。
一方、ステップS1330において、許容干渉パワーSIが新たな最大干渉パワーの予測MIPW3以下であると判定されたとき、無線装置7のMACモジュール17Aは、既に通信可能な伝送速度が存在するか否かを更に判定する(ステップS1334)。
そして、ステップS1334において、既に通信可能な伝送速度が存在すると判定されたとき、一連の動作は、上述したステップS1333へ移行する。
一方、ステップS1334において、既に通信可能な伝送速度が存在しないと判定されたとき、無線装置7のMACモジュール17Aは、ステップS1325において演算した許容干渉パワーSIをステップS1328において演算した新たに予定されるはずの信号数で除算することにより、1信号当たりの許容干渉量を演算する(ステップS1335)。
そして、無線装置7のMACモジュール17Aは、ステップS1333またはステップS1335の後、伝送速度と1信号当たりの許容干渉量AIPW3とを決定し(ステップS1336)、その決定した伝送速度を用いてデータパケットの期間[t5,t6]および確認応答パケットの期間[t7,t8]を演算する(ステップS1337)。
この場合、データパケットの期間[t5,t6]は、RTSパケットRTS−1のPHYヘッダに含まれるデータパケットの長さをステップS1336において決定された伝送速度で除算することによって演算され、確認応答パケットの期間[t7,t8]は、確認応答パケットの長さ(固定)をステップS1336において決定された伝送速度で除算することによって演算される。
そして、ステップS1337の後、一連の動作は、図35のステップS133へ移行する。
上述したステップS1325,S1326の“YES”,S1328,S1329,S1330の“YES”,S1331の“NO”,S1332からなるループは、許容干渉パワーSIが無線装置7における新たな最大干渉パワーの予測MIPW3よりも大きい場合に、伝送速度を高く設定するループである。
図38は、干渉パワーの余裕分を伝送速度に反映させる概念図である。ステップS1325が1回目に実行される場合、許容干渉パワーSIは、最低伝送速度TXR1に対応するしきい値SINRthreshold1を用いて演算される。そして、このしきい値SINRthreshold1は、最も小さく、許容干渉パワーSIは、しきい値SINRthresholdに反比例するため(式(3)参照)、1回目に演算される許容干渉パワーSIは、最も大きくなる。
新たな最大干渉パワーの予測MIPW3および許容干渉パワーSIの関係を図示すると、図38に示すようになる。1回目に演算される許容干渉パワーSI1は、最も大きくなるので、新たな最大干渉パワーの予測MIPW3よりも大きくなる。そして、SI1−MIPW3が干渉パワーの余裕分になる(図38の(a)参照)。
伝送速度が1つ上の伝送速度TXR2に設定されれば、その1つ上の伝送速度TXR2に対応するしきい値SINRthreshold2がテーブルS−Tx(図37参照)を参照して検出され、その検出されたしきい値SINRthreshold2が式(3)に代入され、その検出されたしきい値SINRthreshold2に対応する許容干渉パワーSI2が新たに演算される(ステップS1325参照)。
この新たに演算された許容干渉パワーSI2は、許容干渉パワーSI1の演算に用いられたしきい値SINRthreshold1よりも大きいしきい値SINRthreshold2を用いて演算されるため、許容干渉パワーSI1よりも小さくなる。その結果、新たな最大干渉パワーの予測MIPW3および許容干渉パワーSI2の関係は、図38の(b)に示すようになる。
この場合、許容干渉パワーSI2は、新たな最大干渉パワーMIPW3よりも大きいので、伝送速度が更に1つ上の伝送速度TXR3に設定され(ステップS1332参照)、伝送速度TXR3に対応するしきい値SINRthreshold3を用いて許容干渉パワーSI3が新たに演算される(ステップS1325参照)。
この新たに演算された許容干渉パワーSI3は、許容干渉パワーSI2の演算に用いられたしきい値SINRthreshold2よりも大きいしきい値SINRthreshold3を用いて演算されるため、許容干渉パワーSI2よりも小さくなる。その結果、新たな最大干渉パワーの予測MIPW3および許容干渉パワーSI3の関係は、図38の(c)に示すようになる。
そして、この動作は、許容干渉パワーSIが新たな最大干渉パワーの予測MIPW3よりも大きい範囲において、伝送速度が最高の伝送速度に達するまで繰り返し実行される。
従って、上述したステップS1325,S1326の“YES”,S1328,S1329,S1330の“YES”,S1331の“NO”,S1332を繰り返し実行して伝送速度を高く設定することは、干渉パワーの余裕分を反映させて伝送速度を設定することに相当する。
図39は、チャネル状態テーブルの更に他の例を示す図である。図35に示すステップS133,S134は、図36に示すフローチャートが実行された後に、実行されるので、無線装置7のMACモジュール17Aは、図35に示すステップS133,S134にいて、図39に示すチャネル状態テーブルCST−4を作成する。
この場合、データパケットの期間[t5,t6]は、受信期間に格納され、確認応答パケットの期間[t7,t8]は、送信期間に格納される。
なお、RTSパケットRTS−1の送信先ではない無線装置1,2,4のMACモジュール17Aは、上述した図15に示すフローチャートに従ってRTSパケットRTS−1の受信処理を実行する。
図40は、CTSパケットの他の例を示す図である。無線装置7のMACモジュール17Aは、図16に示すフローチャートを実行してCTSパケットCTS−2を作成し、その作成したCTSパケットCTS−2を制御チャネルで送信する。
無線装置7に隣接する無線装置3〜6,8,9は、無線装置7からのCTSパケットCTS−2を受信し、上述した図18に示すフローチャートに従ってCTSパケットCTS−2の受信処理を実行する。
より具体的には、無線装置3は、図18に示すステップS41の“YES”,S42に従ってCTSパケットCTS−2の受信処理を実行し、無線装置4〜6,8,9は、図18に示すステップS41の“NO”,S43に従ってCTSパケットCTS−2の受信処理を実行する。
図41は、図18に示すステップS42の実施の形態2における詳細な動作を説明するためのフローチャートである。図41に示すフローチャートは、図19に示すフローチャートのステップS423をステップS423Aに代えたものであり、その他は、図19に示すフローチャートと同じである。
無線装置3のMACモジュール17Aは、上述したステップS421,S422を順次実行し、その後、上述した図36に示すフローチャートに従って伝送速度と確認応答パケットの受信中における許容干渉パワーAIPW4とを演算する(ステップS423A)。
そして、無線装置3のMACモジュール17Aは、上述したステップS424〜S426を順次実行してCTSパケットCTS−2の受信処理を終了する。
図42は、チャネル状態テーブルの更に他の例を示す図である。無線装置3のMACモジュール17Aは、図41に示すステップS424,S425を実行して図42に示すチャネル状態テーブルCST−5を作成する。この場合、データパケットの期間[t5,t6]は、送信期間に格納され、確認応答パケットの期間[t7,t8]は、受信期間に格納される。
図43は、チャネル状態テーブルの更に他の例を示す図である。また、図44は、許容送信パワーテーブルの更に他の例を示す図である。更に、図45は、干渉パワーテーブルの更に他の例を示す図である。
無線装置4〜6,8,9のMACモジュール17Aは、上述した図21に示すフローチャートに従ってCTSパケットCTS−2の受信処理を実行する。
この場合、図21の説明におけるデータパケットの期間[t1,t2]は、データパケットの期間[t5,t6]に読み替えられ、確認応答パケットの期間[t3,t4]は、確認応答パケットの期間[t7,t8]に読み替えられる。また、許容干渉パワーAIPW1は、許容干渉パワーAIPW3に読み替えられ、許容送信パワーATPW1は、許容送信パワーATPW3に読み替えられる。
無線装置4〜6,8,9のMACモジュール17Aは、図21に示すフローチャートを実行することによって、図43に示すチャネル状態テーブルCST−6、図44に示す許容送信パワーテーブルATPT−4および図45に示す干渉パワーテーブルIPT−4を作成する。
図46は、ATSパケットの他の例を示す図である。無線装置3のMACモジュール17Aは、図41に示すステップS421,S422,S423A,S424,S425に従ってCTSパケットCTS−2の受信処理を実行した後、ステップS426(即ち、図25に示すフローチャート)に従ってATSパケットの送信動作を実行する。
即ち、無線装置3のMACモジュール17Aは、図25に示すフローチャートに従って図46に示すATSパケットATS−2を作成し、その作成したATSパケットATS−2を制御チャネルで送信する。この場合、許容干渉パワーAIPW2は、許容干渉パワーAIPW4(図41のステップS423Aで演算される)に読み替えられる。
図47は、許容送信パワーテーブルの更に他の例を示す図である。また、図48は、干渉パワーテーブルの更に他の例を示す図である。更に、図49は、許容送信パワーテーブルの更に他の例を示す図である。更に、図50は、干渉パワーテーブルの更に他の例を示す図である。
無線装置3に隣接する無線装置4のMACモジュール17Aは、上述した図27に示すフローチャートに従ってATSパケットATS−2の受信処理を実行する。この場合、無線装置4のMACモジュール17Aは、図27のステップS65において、ATSパケットATS−2に含まれる許容干渉パワーAIPW4をステップS64において演算したチャネルゲイン(PWr3/PWt3)で除算することによって、無線装置3における確認応答パケットの受信を妨げないように無線装置4がパケットを送信するときの許容送信パワーATPW4を演算する。その他は、図27の説明と同じである。
無線装置4のMACモジュール17Aは、図27に示すフローチャートを実行することによって、図47に示す許容送信パワーテーブルATPT−5および図48に示す干渉パワーテーブルIPT−5を作成する。
なお、無線装置4のMACモジュール17Aは、無線装置7からCTSパケットCTS−2を受信したときに、干渉パワーテーブルIPT−4(図45参照)を作成しているので、無線装置3からATSパケットATS−2を受信したときに無線装置4において作成される干渉パワーテーブルは、図48に示す干渉パワーテーブルIPT−5になる。
また、ATSパケットATS−2を受信した無線装置6のMACモジュール17Aも、図27に示すフローチャートを実行し、許容送信パワーテーブルATPT−5(図47参照)および干渉パワーテーブルIPT−5(図48参照)と同様の許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成する。
更に、ATSパケットATS−2を受信した無線装置1,2のMACモジュール17Aは、図27に示すフローチャートに従って、チャネル状態テーブルCST−6(図43参照)と同じチャネル状態テーブルを作成するとともに、許容送信パワーテーブルATPT−6(図49参照)および干渉パワーテーブルIPT−6(図50参照)を作成する。
上述したように、データパケットの送信元である無線装置3がRTSパケットRTS−1を無線装置7へ送信し、無線装置7がCTSパケットCTS−2を無線装置3へ送信し、更に、無線装置3がATSパケットATS−2を無線装置1,2,4,6へ送信することによって、無線装置3は、CTSパケットCTS−2を受信し、無線装置7は、RTSパケットRTS−1を受信し、無線装置3に隣接するする無線装置1,2,4,6は、RTSパケットRTS−1およびATSパケットATS−2を受信し、無線装置7に隣接する無線装置4〜6,8,9は、CTSパケットCTS−2を受信する。その結果、無線装置3,7の両方に隣接する無線装置4,6は、RTSパケットRTS−1、CTSパケットCTS−2およびATSパケットATS−2を受信する。
そして、無線装置7は、RTSパケットRTS−1の受信に伴ってチャネル状態テーブルCST−4(図39参照)を作成する。また、無線装置3は、CTSパケットCTS−2の受信に伴ってチャネル状態テーブルCST−5(図42参照)を作成する。更に、無線装置4,6は、CTSパケットCTS−2およびATSパケットATS−2の受信に伴って、チャネル状態テーブルCST−6(図43参照)、許容送信パワーテーブルATPT−5(図47参照)および干渉パワーテーブルIPT−5(図48参照)を作成する。更に、無線装置1,2は、ATSパケットATS−2の受信に伴って、チャネル状態テーブルCST−6(図43参照)、許容送信パワーテーブルATPT−6(図49参照)および干渉パワーテーブルIPT−6(図50参照)を作成する。更に、無線装置5,8,9は、CTSパケットCTS−2の受信に伴って、チャネル状態テーブルCST−6(図43参照)、許容送信パワーテーブルATPT−4(図44参照)および干渉パワーテーブルIPT−4(図45参照)を作成する。
従って、データパケットの送信先(=無線装置7)以外の無線装置1〜6,8,9は、CTSパケットCTS−2および/またはATSパケットATS−2の受信に伴ってチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成する。
なお、実施の形態2においても、送信元の無線装置は、図32に示すフローチャートに従ってパケットを送信し、送信先の無線装置は、図33に示すフローチャートに従ってパケットを受信する。この場合、送信元の無線装置は、送信先の無線装置(=受信側の無線装置)が干渉パワーの余裕分を反映して決定した伝送速度を用いてデータパケットを送信先へ送信し、送信先の無線装置(=受信側の無線装置)は、自己が干渉パワーの余裕分を反映して決定した伝送速度を用いて確認応答パケットを送信元へ送信する。
上述したように、実施の形態2においては、送信先の無線装置7が受ける干渉パワーの余裕分の範囲内で最大の伝送速度を決定し、送信元の無線装置3は、送信先の無線装置7で決定された最大の伝送速度を用いてデータパケットを送信先へ送信し、送信先の無線装置7は、最大の伝送速度を用いて確認応答パケットを送信元へ送信する。
従って、この発明によれば、CDMA方式に従って無線通信を行なう無線ネットワークにおいて干渉が生じる期間を短くできる。また、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance)方式に従って無線通信を行なう無線ネットワークにおいて無線通信空間の空き期間を長くできる。つまり、この発明によれば、干渉を少なくして無線通信を行なうことができる。
その他は、実施の形態1と同じである。
実施の形態1,2において上述したように、送信元の無線装置は、自己に隣接する無線装置が受信中のパケットを復調可能な送信パワーでパケットを送信し、送信先の無線装置は、自己に隣接する無線装置が無線通信を行なっていてもパケットを復調可能な受信パワーでパケットを受信するので、この発明による無線装置は、自己に隣接する無線装置における無線通信を妨げないようにパケットを送信および/または受信するものであればよい。
そして、この発明による無線ネットワークは、自己に隣接する無線装置における無線通信を妨げないようにパケットを送信および/または受信する無線装置を備えるので、無線ネットワーク内で同じ期間に自律的に確立された複数の無線通信経路を用いて複数の無線通信を正常に行なうことができる。
また、干渉の余裕分の範囲内で最大の伝送速度を設定して無線通信を行なうことは、通信期間が相対的に短くなるように無線通信を行なうことに相当するので、この発明による無線装置は、通信期間が相対的に短くなるようにパケットを送信する無線装置であればよい。
なお、この発明においては、チャネル状態テーブルCSTは、データパケットまたは確認応答パケットの送信期間または受信期間を表すので、「無線通信状況」を構成する。
また、許容送信パワーテーブルATPTは、データパケットの送信元の無線装置と、送信元の無線装置に隣接する無線装置とが同じ期間に無線通信を行なう場合に、送信元の無線装置が使用可能な送信パワーを表すので、「同時送信条件」を構成する。
更に、干渉パワーテーブルIPTは、データパケットの送信先の無線装置と、送信先の無線装置に隣接する無線装置とが同じ期間に無線通信を行なう場合に、送信先の無線装置が受信したパケットを復調可能な受信パワーの基準値を表すので、「同時受信条件」を構成する。
更に、RTSパケットは、「送信要求」を構成し、CTSパケットは、「送信許可・通知」を構成し、ATSパケットは、「送信通知」を構成し、RTSパケット、CTSパケットおよびATSパケットは、「制御パケット」を構成する。
更に、許容干渉パワーAIPW1,AIPW3は、「第1の許容干渉パワー」を構成し、許容干渉パワーAIPW2,AIPW4は、「第2の許容干渉パワー」を構成する。
更に、CTSパケットCTS−1,CTS−2に含まれる送信パワーMAPW2は、「第1の送信パワー」を構成し、ATSパケットATS−1,ATS−2に含まれる送信パワーMAPW1は、「第2の送信パワー」を構成する。
更に、RTSパケット、CTSパケットおよびATSパケットの少なくとも1つに基づいてチャネル状態テーブルCST、許容送信パワーテーブルATPTおよび干渉パワーテーブルIPTを作成するMACモジュール17,17Aは、「取得手段」を構成する。
更に、チャネル状態テーブルCSTおよび許容送信パワーテーブルATPTに基づいて、データパケットまたは確認応答パケットを許容送信パワーで送信するように制御するとともに、チャネル状態テーブルCSTおよび干渉パワーテーブルIPTに基づいて、データパケットまたは確認応答パケットを干渉パワーよりも高い受信パワーで受信するように制御するMACモジュール17,17Aは、「制御手段」を構成する。
更に、データパケットまたは確認応答パケットを送信または受信するアンテナ12、無線インターフェースモジュール14およびMACモジュール16,17,17Aは、「通信手段」を構成する。
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施の形態の説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
この発明は、隣接する無線装置が同時に無線通信を行なっても受信中のパケットを復調可能な無線装置に適用される。また、この発明は、隣接する無線装置が同時に無線通信を行なっても受信中のパケットを復調可能な無線装置を備えた無線ネットワークに適用される。更に、この発明は、隣接する無線装置が同時に無線通信を行なっても干渉の生じる期間を低減可能な無線装置に適用される。更に、この発明は、隣接する無線装置が同時に無線通信を行なっても干渉の生じる期間を低減可能な無線装置を備えた無線ネットワークに適用される。
1〜9,1A 無線装置、10 無線ネットワーク、11,12 アンテナ、13,14 無線インターフェースモジュール、15〜17,17A MACモジュール。
Claims (14)
- 複数の無線装置が同時に無線通信可能である無線ネットワークに用いられる無線装置であって、
当該無線装置の周囲における無線通信状況、当該無線装置の周囲においてパケットを同時に送信するための同時送信条件および当該無線装置の周囲においてパケットを同時に受信するための同時受信条件を取得する取得手段と、
前記無線通信状況に基づいて当該無線装置の周囲において無線通信が行なわれていると判定したとき、前記無線通信状況および前記同時送信条件に基づいて当該無線装置の周囲における無線通信を妨げないように当該無線装置からのパケットの送信を制御し、前記無線通信状況および前記同時受信条件に基づいて当該無線装置におけるパケットの受信を制御する制御手段と、
前記制御手段による制御に基づいて、パケットを送信および/または受信する通信手段とを備える無線装置。 - 前記取得手段は、制御チャネルを用いて送受信される制御パケットに基づいて、前記無線通信状況、前記同時送信条件および前記同時受信条件を取得する、請求項1に記載の無線装置。
- 前記制御パケットは、送信側の無線装置が受信側の無線装置へ無線通信を要求するための送信要求、前記受信側の無線装置が前記送信要求に対して無線通信を許可するとともに周囲の無線装置へ通知するための送信許可・通知、および前記送信側の無線装置がデータを送信することを周囲の無線装置へ通知するための送信通知からなる、請求項2に記載の無線装置。
- 前記取得手段は、当該無線装置が受信側の無線装置であるとき、前記送信側の無線装置から受信した前記送信要求に基づいて前記無線通信状況、前記同時送信条件および前記同時受信条件を取得する、請求項3に記載の無線装置。
- 前記取得手段は、当該無線装置が送信側の無線装置であるとき、前記受信側の無線装置から受信した前記送信許可・通知に基づいて前記無線通信状況、前記同時送信条件および前記同時受信条件を取得する、請求項3に記載の無線装置。
- 前記取得手段は、当該無線装置が前記送信側の無線装置および前記受信側の無線装置の少なくとも一方に隣接する無線装置であるとき、前記受信側の無線装置から受信した前記送信許可・通知および/または前記送信側の無線装置から受信した前記送信通知に基づいて前記無線通信状況、前記同時送信条件および前記同時受信条件を取得する、請求項3に記載の無線装置。
- 前記無線通信状況は、他の無線装置間においてデータまたは前記データの送信に対する確認応答を送信または受信する期間を含み、
前記同時送信条件は、当該無線装置の周囲における無線通信を妨げない送信パワーである許容送信パワー、他の無線装置が前記データまたは前記確認応答の送信を開始する送信開始時刻、および前記他の無線装置が前記データまたは前記確認応答の送信を終了する送信終了時刻を含み、
前記制御手段は、前記送信開始時刻および前記送信終了時刻の少なくとも1つが前記期間に含まれるとき、前記許容送信パワーで前記データまたは前記確認応答を送信するように前記通信手段を制御し、
前記通信手段は、前記制御手段からの制御に基づいて、データチャネルを用いて前記データまたは前記確認応答を前記許容送信パワーで送信する、請求項1から請求項6のいず
れか1項に記載の無線装置。 - 前記無線通信状況は、前記他の無線装置間において前記データまたは前記確認応答を送信するときの拡散符号を前記期間に対応付けて更に含み、
前記制御手段は、前記無線通信状況に含まれる拡散符号以外の拡散符号を用いて前記データまたは前記確認応答を送信するように前記通信手段を制御し、
前記通信手段は、前記無線通信状況に含まれる拡散符号以外の拡散符号を用いて前記データまたは前記確認応答を符号化して送信する、請求項7に記載の無線装置。 - 前記無線通信状況は、当該無線装置が他の無線装置からデータまたは前記データの送信に対する確認応答を受信する期間を含み、
前記同時受信条件は、当該無線装置における干渉パワー、当該無線装置が他の無線装置からの前記データまたは前記確認応答の受信を開始する受信開始時刻、および当該無線装置が前記他の無線装置からの前記データまたは前記確認応答の受信を終了する受信終了時刻を含み、
前記制御手段は、前記受信開始時刻および前記受信終了時刻の少なくとも1つが前記期間に含まれるとき、前記同時受信条件に含まれる干渉パワーと前記データまたは前記確認応答の受信パワーとに基づいて、当該無線装置が前記データまたは前記確認応答を受信可能であると判定したとき、前記データまたは前記確認応答を受信するように前記通信手段を制御し、
前記通信手段は、前記制御手段からの制御に基づいて、データチャネルを用いて前記データまたは前記確認応答を受信する、請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の無線装置。 - 前記制御手段は、前記無線通信状況に基づいて当該無線装置の周囲において無線通信が行なわれていると判定したとき、通信期間が相対的に短くなるように当該無線装置からのパケットの送信を制御する、請求項1に記載の無線装置。
- 前記制御手段は、前記無線通信状況に基づいて当該無線装置の周囲において無線通信が行なわれていると判定したとき、相対的に大きい伝送速度でパケットを送信するように当該無線装置からのパケットの送信を制御する、請求項10に記載の無線装置。
- 前記制御手段は、当該無線装置が送信側の無線装置であるとき、受信側の無線装置がパケットを受信するときの許容干渉パワーと予測干渉パワーとの差に比例するように決定した伝送速度を用いて前記パケットを送信するように当該無線装置からのパケットの送信を制御する、請求項11に記載の無線装置。
- 前記制御手段は、当該無線装置が受信側の無線装置であるとき、当該無線装置がパケットを受信するときの許容干渉パワーと予測干渉パワーとの差に比例するように決定した伝送速度を用いてデータの送信に対する確認応答を送信するように当該無線装置からのパケットの送信を制御する、請求項11に記載の無線装置。
- 請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の無線装置を備えた無線ネットワーク。
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