JP4315151B2

JP4315151B2 - 無線通信装置

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Publication number: JP4315151B2
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Inventors: 一弘渡邊
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Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2009-08-19
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Description

本発明は、無線通信装置に関し、特に予め定められた複数の無線伝送方式の１つを選択して通信を行う無線通信装置、および、その処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。

近年、多くの無線通信システムにおいて、通信スループットの向上や揺らぎの低減を目的として、無線通信におけるリンク（伝播路）の状況に応じて無線伝送方式の切替えが行われている。特に、無線通信特有の現象であるフェージングを考慮して、信号ノイズ比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）、パケット誤り率（ＰＥＲ：Packet Error Rate）といったパラメータによって信号レベルの変動を推定し、その情報に基づいて無線伝送方式の切り替えを行うものがある。

このような無線通信システムとして、例えば、受信器の誤り訂正回路において得られる誤り率を用いて、送信器の変換回路における変調方式の切替えを行う制御機器が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許第３６２０５６３号公報（図４）

信号ノイズ比やＲＳＳＩといった信号レベルの変動を用いて無線伝送方式を切り替える場合、これら信号ノイズ比やＲＳＳＩは、無線通信装置自身の移動や周辺の無線通信装置の配置などによって時間的に大きく変動する。また、一般に、無線通信を行っている無線通信装置同士でも互いに信号レベルは異なる可能性がある。したがって、送信側においてリンクの状況に応じて無線伝送方式の切替えを行うためには、受信側から信号ノイズ比等に関する情報をフィードバックする必要がある。

そのようなフィードバックを行う際、理想的には、データパケット送信直前にパケット単位で伝播路状況を把握し、その結果を基にパケット送信を行うことが望ましい。しかし、それを実現するためには高速性が要求され、専用のハードウェアが必要になってしまう。したがって、ソフトウェアによる無線伝送方式の切替処理としては、パケット単位ではなく一定時間間隔で定期的に切替えを行う方法が採用される。

しかしながら、ソフトウェアにより定期的に無線伝送方式を切り替えるために、信号ノイズ比やＲＳＳＩを利用した場合、瞬時に変動する性質を有することから、偶発的な極端なデータの取得により無線伝送方式を誤って切替処理を行ってしまう可能性がある。また、パケット誤り率を利用した場合、現在使用する無線伝送方式のパケット誤り率で無線伝送方式の切替処理を行うため、例えば、切替後の無線伝送方式のパケット誤り率が劣化する場合には、急激な劣化が定期的に発生してしまい、リアルタイム処理にうまく適用できなくなるおそれがある。

これに対して、無線通信装置間の距離は、瞬時に大きく変動する性質を有することなく、また、その値によってある程度使用可能な無線伝送方式を絞ることができるため、比較的取扱いが容易である。

そこで、本発明は、リンクの状況に応じて無線伝送方式を切り替える際に、無線通信装置間の距離情報を利用して、切替動作を安定させることを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その第１の側面は、予め定められた複数の無線伝送方式の１つを使用して通信を行う無線伝送手段と、上記通信の相手局との間の距離を測定する距離測定手段と、上記距離測定手段によって測定された距離に基づいて上記複数の無線伝送方式の中から適合するものを選別する伝送方式選別手段と、上記通信におけるリンクの品質を判定するリンク品質判定手段と、上記伝送方式選別手段によって選別された無線伝送方式の中から上記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式を上記リンク品質に応じて決定する無線伝送方式決定手段とを具備することを特徴とする無線通信装置である。これにより、リンク品質に応じて無線伝送方式を決定する際に通信の相手局との間の距離を反映させるという作用をもたらす。

また、この第１の側面において、上記リンク品質判定手段は、電波強度によって上記リンク品質を判定することができる。ここで、電波強度として上記リンクの信号ノイズ比やＲＳＳＩを用いることができる。これらは不規則に変動し得るパラメータであるが、本発明においては距離を考慮することにより、その変動による影響を緩和させるという作用をもたらす。

また、電波強度によってリンク品質を判定する場合、上記無線伝送方式決定手段は、上記電波強度に基づいて上記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式の候補を選定する伝送方式候補選定手段と、上記伝送方式選別手段によって選別された無線伝送方式の中で上記候補と合致するものを上記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式として選択する伝送方式選択手段とを備えるようにしてもよい。これにより、電波強度に基づく候補を出発点として、距離の観点から妥当性を判断させるという作用をもたらす。

このとき、上記伝送方式選別手段が上記適合する無線伝送方式として選択可能無線伝送方式または準選択可能無線伝送方式を選別し、上記伝送方式選択手段において、上記候補が選択可能無線伝送方式であれば上記候補を上記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式として選択し、上記候補が準選択可能無線伝送方式であれば選択可能無線伝送方式の中で伝送速度が最も低い無線伝送方式を選択するようにしてもよい。これにより、電波強度に基づく候補が距離に適合する場合に適切な無線伝送方式を選択させるという作用をもたらす。

また、上記伝送方式選択手段は、上記伝送方式選別手段によって選別された無線伝送方式の中に上記候補と合致するものがない場合には上記選別された無線伝送方式の中で伝送速度が最も高い無線伝送方式を選択するようにしてもよい。これにより、電波強度に基づく候補が距離に適合しない場合であっても適切な無線伝送方式を選択させるという作用をもたらす。

また、第１の側面において、上記リンク品質判定手段は、誤り率によって上記リンク品質を判定することができる。ここで、誤り率としてはリンクのパケット誤り率を用いることができる。誤り率を基準とした場合には一段階ずつ無線伝送方式を切り替えるのが基本になるが、高い性能を要求される無線伝送方式に切り替える際には距離を考慮することにより性能の低下を回避させるという作用をもたらす。

また、誤り率によってリンク品質を判定する場合、上記無線伝送方式決定手段は、上記リンク品質判定手段において上記誤り率により上記リンク品質が第１の閾値よりも良好であると判定された場合には上記無線伝送手段で使用されている無線伝送方式より伝送速度の高い無線伝送方式が上記伝送方式選別手段によって選別された無線伝送方式に該当すれば当該伝送速度の高い無線伝送方式を上記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式として選択し、上記リンク品質判定手段において上記誤り率により上記リンク品質が第２の閾値よりも劣悪であると判定された場合には上記無線伝送手段で使用されている無線伝送方式より伝送速度の低い無線伝送方式を上記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式として選択する伝送方式選択手段を備えるようにしてもよい。これにより、誤り率が第１および第２の閾値に挟まれた範囲外となった際に無線伝送方式を切り替えさせるという作用をもたらす。

また、第１の側面において、上記リンク品質判定手段が、電波強度によって上記リンク品質を判定する電波強度判定手段と、誤り率によって上記リンク品質を判定する誤り率判定手段とを備えるようにしてもよく、さらに、上記無線伝送方式決定手段が、上記電波強度に基づいて上記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式の候補を選定する伝送方式候補選定手段と、上記伝送方式選別手段によって選別された無線伝送方式の中で上記候補と合致するものを選択する電波強度基準伝送方式選択手段と、上記リンク品質判定手段において上記誤り率により上記リンク品質が第１の閾値よりも良好であると判定された場合には上記無線伝送手段で使用されている無線伝送方式より伝送速度の高い無線伝送方式が上記伝送方式選別手段によって選別された無線伝送方式に該当すれば当該伝送速度の高い無線伝送方式を選択し、上記リンク品質判定手段において上記誤り率により上記リンク品質が第２の閾値よりも劣悪であると判定された場合には上記無線伝送手段で使用されている無線伝送方式より伝送速度の低い無線伝送方式を選択する誤り率基準伝送方式選択手段と、上記リンク品質判定手段において上記誤り率により上記リンク品質が第１の閾値よりも良好であると判定された場合には上記電波強度基準伝送方式選択手段において選択された無線伝送方式および上記誤り率基準伝送方式選択手段において選択された無線伝送方式を比較して伝送速度が高い方を上記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式として選択し、上記リンク品質判定手段において上記誤り率により上記リンク品質が第２の閾値よりも劣悪であると判定された場合には上記電波強度基準伝送方式選択手段において選択された無線伝送方式および上記誤り率基準伝送方式選択手段において選択された無線伝送方式を比較して伝送速度が低い方を上記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式として選択する伝送方式比較手段とを備えるようにしてもよい。これにより、電波強度および誤り率を併用した基準により無線伝送方式を選択させるという作用をもたらす。

また、本発明の第２の側面は、予め定められた複数の無線伝送方式の１つを使用して通信を行う無線通信装置において、上記通信の相手局との間の距離を測定する手順と、上記通信におけるリンクの品質を判定する手順と、上記測定された距離に基づいて上記複数の無線伝送方式の中から適合するものを選別する手順と、上記選別された無線伝送方式の中から上記通信において使用すべき無線伝送方式を上記リンク品質に応じて決定する手順とを備えることを特徴とする無線伝送方式決定方法またはこれらの手順をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラムである。これにより、リンク品質に応じて無線伝送方式を決定する際に通信の相手局との間の距離を反映させるという作用をもたらす。

本発明によれば、リンクの状況に応じて無線伝送方式を切り替える際に、無線通信装置間の距離情報を反映させて、切替動作を安定させるという優れた効果を奏し得る。

次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明の実施の形態における無線通信装置１００の構成例を示す図である。この無線通信装置１００は、無線伝送部１１０と、リンク品質判定部１２０と、距離測定部１３０と、伝送方式選別部１４０と、伝送方式決定部１５０とを備える。

無線伝送部１１０は、他の無線通信装置との間の無線通信を行うものである。この無線伝送部１１０は、予め定められた複数の無線伝送方式の中から１つの無線伝送方式を選択して無線通信を行う。なお、無線伝送部１１０にはアンテナ１０９が接続されており、このアンテナ１０９を通じて他の無線通信装置との間の無線通信が行われる。

リンク品質判定部１２０は、無線伝送部１１０によるリンク（伝播路）の品質を判定するものである。このリンク品質判定部１２０は、電波強度判定部１２１および誤り率判定部１２２を備えている。電波強度判定部１２１は、電波強度によってリンク品質を判定するものであり、例えば、信号ノイズ比（ＳＮＲ：Signal to Noise Ratio）やＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）を基準とする。また、誤り率判定部１２２は、誤り率によってリンク品質を判定するものであり、例えば、パケット誤り率（ＰＥＲ：Packet Error Rate）を基準とする。

距離測定部１３０は、無線通信の相手局（他の無線通信装置）との間の距離を測定するものである。この距離測定部１３０における測定方法としては様々なものが考えられる。例えば、あるパケットを相手局に送信した後にそれに対する応答パケットを受信するまでの時間を計測して、各無線通信装置における固有時間を差し引いた時間を「２」で割った値が空間の伝搬時間であるから、これに電波の伝搬速度（＝３×１０⁸［ｍ／秒］）を掛けたものが距離を表すことになる（例えば、特開２００４−２８９８１５号公報参照）。なお、測定方法はこれに限られず、例えば、ＧＰＳ（Global Positioning System）等を利用してもよい。

伝送方式選別部１４０は、距離測定部１３０によって測定された相手局との間の距離に基づいて、無線伝送部１１０において予め定められた複数の無線伝送方式の中から、その距離に適合する無線伝送方式を選別するものである。一般に、高い伝送速度を実現するためには、無線伝送方式に対して要求される信号ノイズ比は高くなる。これは、無線伝送方式における変調多値数、拡散率、誤り訂正符号化率などに依存するものである。そこで、本発明の実施の形態では、要求される信号ノイズ比の高い順に無線伝送方式に優先順位を設けて、リンク品質に応じて優先順位の高い無線伝送方式を使用する。この伝送方式選別部１４０ではまず相手局との間の距離に基づいて無線伝送方式を絞り込み、その後、伝送方式決定部１５０においてリンク品質に応じた無線伝送方式の選択が行われる。

すなわち、伝送方式決定部１５０は、伝送方式選別部１４０によって選別された無線伝送方式の中から、無線伝送部１１０において使用すべき無線伝送方式を、リンク品質に応じて決定するものである。この伝送方式決定部１５０は、伝送方式候補選定部１５１と、電波強度基準選択部１５２と、誤り率基準選択部１５３と、伝送方式比較部１５４とを備える。

この伝送方式決定部１５０において、伝送方式候補選定部１５１は、電波強度判定部１２１によって判定された電波強度に従って、その電波強度に適した無線伝送方式を、無線伝送部１１０における無線伝送方式の候補として選定するものである。すなわち、この伝送方式候補選定部１５１は、電波強度が強い場合（例えば、信号ノイズ比が高い場合）には伝送速度の高い（すなわち、要求される信号ノイズ比の高い）無線伝送方式を選定し、電波強度が弱い場合（例えば、信号ノイズ比が低い場合）には伝送速度の低い（すなわち、要求される信号ノイズ比の低い）無線伝送方式を選定する。但し、この伝送方式候補選定部１５１において選定される無線伝送方式はあくまで候補であり、電波強度基準選択部１５２において調整される。

電波強度基準選択部１５２は、伝送方式候補選定部１５１および伝送方式選別部１４０の出力に基づいて、電波強度を基準として、無線伝送部１１０において使用すべき無線伝送方式を決定するものである。すなわち、電波強度基準選択部１５２は、伝送方式候補選定部１５１において選定された無線伝送方式の候補が、伝送方式選別部１４０において選別された距離に適合する無線伝送方式と合致するか否かを判断し、その判断結果に応じて無線伝送部１１０において使用すべき無線伝送方式を決定する。

誤り率基準選択部１５３は、誤り率判定部１２２および伝送方式選別部１４０の出力ならびに現在の無線伝送方式に基づいて、誤り率を基準として、無線伝送部１１０において使用すべき無線伝送方式を決定するものである。すなわち、誤り率基準選択部１５３は、誤り率判定部１２２において判定された誤り率に基づいて、リンク品質が良好であれば現在の無線伝送方式よりも伝送速度の高い（すなわち、要求される信号ノイズ比の高い）無線伝送方式を選択し、リンク品質が劣化していれば現在の無線伝送方式よりも伝送速度の低い（すなわち、要求される信号ノイズ比の低い）無線伝送方式を選択する。但し、伝送速度の高い無線伝送方式を選択する際に、その選択しようとする無線伝送方式が伝送方式選別部１４０において選別された距離に適合する無線伝送方式と合致しない場合には、現在の無線伝送方式を維持する。

伝送方式比較部１５４は、電波強度基準選択部１５２において選択された無線伝送方式と誤り率基準選択部１５３において選択された無線伝送方式とを比較して、誤り率判定部１２２の判定結果に基づいて、何れかを適宜選択するものである。すなわち、伝送方式比較部１５４は、誤り率判定部１２２において判定された誤り率に基づいて、リンク品質が良好であれば電波強度基準選択部１５２において選択された無線伝送方式および誤り率基準選択部１５３において選択された無線伝送方式のうち伝送速度の高い（すなわち、要求される信号ノイズ比の高い）無線伝送方式を選択し、リンク品質が劣化していれば電波強度基準選択部１５２において選択された無線伝送方式および誤り率基準選択部１５３において選択された無線伝送方式のうち伝送速度の低い（すなわち、要求される信号ノイズ比の低い）無線伝送方式を選択する。

この実施の形態では、電波強度基準選択部１５２において選択された無線伝送方式と誤り率基準選択部１５３において選択された無線伝送方式の何れかを伝送方式比較部１５４によって選択しているが、電波強度基準選択部１５２において選択された無線伝送方式または誤り率基準選択部１５３において選択された無線伝送方式をそのまま無線伝送部１１０における無線伝送方式として利用してもよい。

電波強度を基準として選択された無線伝送方式は、電波強度の瞬時値を採用した場合、極端な値を利用している可能性があり、時間的変動の影響を受けるおそれがある。本発明の実施の形態における電波強度基準選択部１５２によって選択された無線伝送方式はそのような変動の影響を緩和するものである。これに対して、誤り率を基準として選択された無線伝送方式は、現在の無線伝送方式を中心として段階的に変更していくため、無線伝送方式は徐々に切り替わる。したがって、急激なリンク品質の変化には十分追随できない可能性がある。

そこで、本発明の実施の形態では、電波強度を基準として選択された無線伝送方式と誤り率を基準として選択された無線伝送方式とを伝送方式比較部１５４によって組み合わせて、両者の強みを発揮させている。すなわち、リンク品質が良好な場合には、伝送速度の高い（すなわち、要求される信号ノイズ比の高い）無線伝送方式を選択することにより、無線通信装置間の距離が急激に近くなる場合にも信号ノイズ比の上昇に対して追随できるようになる。一方、リンク品質が劣悪な場合には、伝送速度の低い（すなわち、要求される信号ノイズ比の低い）無線伝送方式を選択することにより、無線通信装置間の距離が急激に遠くなる場合や干渉または妨害電波による信号ノイズ比の低下に対しても追随できるようになる。

図２は、本発明の実施の形態における距離の取扱い例を示す図である。図２（ａ）のように、２つの無線通信装置、すなわち通信局＃Ｐおよび＃Ｑが無線通信を行う際、相対的に距離ＸからＹの範囲で移動すると想定する。本発明の実施の形態では、距離ＸからＹの範囲をゾーンＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの４つに区分けする。すなわち、距離Ｘの近傍の範囲をゾーンＡとして、距離Ｙの近傍の範囲をゾーンＤとして、その間の範囲をゾーンＢおよびＣにそれぞれ区分けする。

ここで、図２（ｂ）のように、無線通信の際、距離Ｘの位置から距離Ｙの位置まで移動したものとする。このとき、信号ノイズ比（ＳＮＲ）の平均値は、図２（ｃ）のように、移動に伴って低い値から高い値になだらかに遷移する。しかし、実際の信号ノイズ比の瞬時値は不規則な変動を伴うため、長い周期によるサンプリングでは現実的なリンク品質を把握することが困難である。そこで、本発明の実施の形態では、２つの無線通信装置の間の距離とリンク品質との間の相関性に着目して、この距離を利用して無線伝送方式の絞込みを行う。

図３は、本発明の実施の形態における距離と無線伝送方式との対応関係の一例を示す図である。ここでは、横方向に４つのゾーンＡ乃至Ｄが示されており、縦方向に４つの無線伝送方式Ａ乃至Ｄが示されている。ゾーンＡ乃至Ｄにおいては、上述のように、ゾーンＡが最も遠い位置の距離を示し、ゾーンＤが最も近い位置の距離を示す。一方、無線伝送方式Ａ乃至Ｄにおいては、無線伝送方式Ａが最も伝送速度の低い（すなわち、要求される信号ノイズ比の最も低い）無線伝送方式を示し、無線伝送方式Ｄが最も伝送速度の高い（すなわち、要求される信号ノイズ比の最も高い）無線伝送方式を示す。

ここで、ゾーンと無線伝送方式の交点の記号は、以下の意味を有する。まず、「◎」および「○」はそのゾーンにおいて選択可能な無線伝送方式であることを意味し、「選択可能無線伝送方式」とよぶ。特に、前者はベースとなる無線伝送方式であり、「基準無線伝送方式」とよぶ。また、「△」はそのゾーンにおいて選択可能な無線伝送方式ではあるが、より望ましい無線伝送方式が存在することを意味し、「準選択可能無線伝送方式」とよぶ。また、「×」はそのゾーンにおいて選択されない無線伝送方式であることを意味し、「不選択無線伝送方式」とよぶ。

例えば、ゾーンＢにおいては、基準無線伝送方式は無線伝送方式Ｂであり、標準的には無線伝送方式Ｂが利用される。ここで、選択可能無線伝送方式としては他にも無線伝送方式Ａがあり、リンク品質が劣化した場合には無線伝送方式Ａが利用される。

また、他の例として、ゾーンＤは距離が最も近いことから、標準的には最も伝送速度の高い（すなわち、要求される信号ノイズ比の最も高い）無線伝送方式Ｄが利用される。この例で、選択可能無線伝送方式としては他にも無線伝送方式Ａ乃至Ｃがあり、リンク品質が劣化した場合にはこれらの無線伝送方式が適宜利用される。但し、ゾーンＤのように近い距離であるにもかかわらず準選択可能無線伝送方式である無線伝送方式Ａを選択するのは効率が良くない。したがって、この無線伝送方式Ａを選択する根拠に不安定な要素が含まれている場合には、この無線伝送方式Ａを選択しないようにする。ここで、不安定な要素を含む根拠とは、例えば、信号ノイズ比（またはＲＳＳＩ等）の瞬時値を用いて無線伝送方式を選択しようとした場合である。換言すれば、準選択可能無線伝送方式という概念を導入したことによって、瞬時値を利用してリンク品質を推定しても適切な無線伝送方式を選択することができるようになる。

図４は、本発明の実施の形態における信号ノイズ比と無線伝送方式の候補との対応関係の一例を示す図である。電波強度判定部１２１において判定された電波強度に基づいて、伝送方式候補選定部１５１により無線伝送方式の候補を選定する際には、交点の記号が「○」となっている無線伝送方式が候補として選定される。ここでは、電波強度として信号ノイズ比（図中では「Ｓ」と表記）を用いた例が示されている。

例えば、信号ノイズ比がＳ１以下であれば、無線伝送方式Ａが候補として選定される。また、信号ノイズ比がＳ１を超えてＳ２以下であれば、無線伝送方式Ｂが候補として選定される。また、信号ノイズ比がＳ２を超えてＳ３以下であれば、無線伝送方式Ｃが候補として選定される。また、信号ノイズ比がＳ３を超える場合には、無線伝送方式Ｄが候補として選定される。

リンク品質の判定基準として電波強度を用いた場合、図４の対応関係により選定された無線伝送方式の候補が図３の対応関係に合致するか否かを、電波強度基準選択部１５２が判定して、適切な無線伝送方式を選択する。これに対して、リンク品質の判定基準として誤り率を用いた場合には、現在使用中の無線伝送方式を中心として、誤り率基準選択部１５３が無線伝送方式の伝送速度（要求される信号ノイズ比）を変更する。

図５は、本発明の実施の形態におけるパケット誤り率と無線伝送方式との対応関係の一例を示す図である。この例では、パケット誤り率に対して良好スレショルドおよび劣悪スレショルドを設ける。良好スレショルドとは、リンク品質が良好であると判定できるパケット誤り率の閾値を示すものである。一方、劣悪スレショルドとは、リンク品質が劣悪であると判定できるパケット誤り率の閾値を示すものである。

誤り率判定部１２２における判定の結果、劣悪スレショルドよりもパケット誤り率が高ければ、リンク品質が劣悪であるため、誤り率基準選択部１５３は、現在の無線伝送方式よりも伝送速度が一段階低い（すなわち、要求される信号ノイズ比が一段階低い）無線伝送方式を選択する。

一方、良好スレショルドよりもパケット誤り率が低ければ、リンク品質が良好であるため、誤り率基準選択部１５３は、現在の無線伝送方式よりも伝送速度が一段階高い（すなわち、要求される信号ノイズ比が一段階高い）無線伝送方式を選択する。但し、その伝送速度が一段階高い無線伝送方式が、図３により説明した不選択無線伝送方式であれば、現在の無線伝送方式がそのまま選択される。

なお、パケット誤り率が良好スレショルドよりも高く、かつ、劣悪スレショルドよりも低い場合には、無線伝送方式を変更する必要がないと判断され、現在の無線伝送方式がそのまま選択される。

次に本発明の実施の形態における無線通信装置の動作について図面を参照して説明する。

図６は、本発明の実施の形態において信号ノイズ比（ＳＮＲ）を基準として無線伝送方式を選択する場合の処理手順の一例を示す図である。まず、距離測定部１３０によって相手局との間の距離に関する情報が取得され（ステップＳ９１１）、その距離に応じてゾーンが決定される（ステップＳ９１２）。

また、電波強度判定部１２１によって信号ノイズ比が取得される（ステップＳ９１３）。ここで取得された信号ノイズ比に従って、伝送方式候補選定部１５１によって無線伝送方式の候補が選定される（ステップＳ９１４）。そして、この候補と伝送方式選別部１４０によって選別された無線伝送方式とが合致するか否かについて、電波強度基準選択部１５２において以下のように判断される。

無線伝送方式の候補が不選択無線伝送方式の場合（ステップＳ９１５）、そのゾーンにおける選択可能無線伝送方式のうちで伝送速度の最も高い（すなわち、要求される信号ノイズ比の最も高い）無線伝送方式が選択される（ステップＳ９１７）。

一方、無線伝送方式の候補が準選択可能無線伝送方式の場合（ステップＳ９１６）、そのゾーンにおける選択可能無線伝送方式のうちで伝送速度の最も低い（すなわち、要求される信号ノイズ比の最も低い）無線伝送方式が選択される（ステップＳ９１９）。

これ以外の場合、すなわち無線伝送方式の候補が選択可能無線伝送方式の場合、その候補が無線伝送方式として選択される（ステップＳ９１８）。

図７は、本発明の実施の形態においてパケット誤り率（ＰＥＲ）を基準として無線伝送方式を選択する場合の処理手順の一例を示す図である。まず、距離測定部１３０によって相手局との間の距離に関する情報が取得され（ステップＳ９２１）、その距離に応じてゾーンが決定される（ステップＳ９２２）。この点は信号ノイズ比を基準とする場合と同様である。

次に、誤り率判定部１２２によってパケット誤り率が取得される（ステップＳ９２３）。そして、このパケット誤り率が所定の範囲外にあるか否かについて、誤り率基準選択部１５３において以下のように判断される。

パケット誤り率が良好スレショルドよりも低い場合、すなわちリンク品質が良好である場合（ステップＳ９２５）、現在の無線伝送方式よりも伝送速度が一段階高い（すなわち、要求される信号ノイズ比が一段階高い）無線伝送方式が選択される（ステップＳ９２８）。但し、その選択しようとする無線伝送方式が不選択無線伝送方式であれば、ステップＳ９２８は実行されず（ステップＳ９２７）、現在の無線伝送方式がそのまま選択される。

一方、劣悪スレショルドよりもパケット誤り率が高い場合、すなわちリンク品質が劣悪な場合（ステップＳ９２６）、現在の無線伝送方式よりも伝送速度が一段階低い（すなわち、要求される信号ノイズ比が一段階低い）無線伝送方式が選択される（ステップＳ９２９）。

図８は、本発明の実施の形態において信号ノイズ比およびパケット誤り率を併用した基準により無線伝送方式を選択する場合の処理手順の一例を示す図である。ここでは、まず図６と同様の手順により信号ノイズ比を基準として無線伝送方式を選択し（ステップＳ９１０）、図７と同様の手順により誤り率を基準として無線伝送方式を選択する（ステップＳ９２０）。そして、誤り率判定部１２２によるパケット誤り率が所定の範囲外にあるか否かによって、電波強度を基準として選択された無線伝送方式または誤り率を基準として選択された無線伝送方式が伝送方式比較部１５４において以下のように選択される。

パケット誤り率が良好スレショルドよりも低い場合、すなわちリンク品質が良好である場合（ステップＳ９３５）、電波強度を基準として選択された無線伝送方式と誤り率を基準として選択された無線伝送方式とが比較され、伝送速度が高い（すなわち、要求される信号ノイズ比が高い）方の無線伝送方式が選択される（ステップＳ９３７）。

一方、劣悪スレショルドよりもパケット誤り率が高い場合、すなわちリンク品質が劣悪な場合（ステップＳ９３６）、電波強度を基準として選択された無線伝送方式と誤り率を基準として選択された無線伝送方式とが比較され、伝送速度が低い（すなわち、要求される信号ノイズ比が低い）方の無線伝送方式が選択される（ステップＳ９３９）。

また、パケット誤り率が何れにも該当しない場合には、無線伝送方式の変更はなく、同じ無線伝送方式が引き続き使用される。

このように、本発明の実施の形態によれば、距離測定部１３０において測定された距離に応じて伝送方式選別部１４０によって選別された無線伝送方式の範囲内で無線伝送方式が決定されるため、リンクの状況に応じて安定した無線伝送方式の切替えを行うことができる。

すなわち、信号ノイズ比を基準として無線伝送方式とする場合には、距離に相応した無線伝送方式を選択することにより、瞬時値を用いた推定による影響を緩和することができる。また、パケット誤り率を基準として無線伝送方式とする場合には、伝送速度が一段階高い無線伝送方式を選択しようとする際に距離に相応するか否かを判断することにより、位置の変化に的確に対応することができる。さらに、信号ノイズ比およびパケット誤り率を併用した基準により無線伝送方式を選択する場合には、段階的な変化に限らず一気に距離に相応した無線伝送方式を選択するため、急激な位置の変化に的確に対応することができる。

なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、以下に示すように特許請求の範囲における発明特定事項とそれぞれ対応関係を有するが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変形を施すことができる。

すなわち、請求項１において、無線伝送手段は例えば無線伝送部１１０に対応する。また、距離測定手段は例えば距離測定部１３０に対応する。また、伝送方式選別手段は例えば伝送方式選別部１４０に対応する。また、リンク品質判定手段は例えばリンク品質判定部１２０に対応する。また、無線伝送方式決定手段は例えば伝送方式決定部１５０に対応する。

また、請求項５において、伝送方式候補選定手段は例えば伝送方式候補選定部１５１に対応する。また、伝送方式選択手段は例えば電波強度基準選択部１５２に対応する。

また、請求項１０において、伝送方式選択手段は例えば誤り率基準選択部１５３に対応する。また、第１の閾値は例えば良好スレショルドに対応する。また、第２の閾値は例えば劣悪スレショルドに対応する。

また、請求項１１において、電波強度判定手段は例えば電波強度判定部１２１に対応する。また、誤り率判定手段は例えば誤り率判定部１２２に対応する。また、伝送方式候補選定手段は例えば伝送方式候補選定部１５１に対応する。また、電波強度基準伝送方式選択手段は例えば電波強度基準選択部１５２に対応する。また、誤り率基準伝送方式選択手段は例えば誤り率基準選択部１５３に対応する。また、第１の閾値は例えば良好スレショルドに対応する。また、第２の閾値は例えば劣悪スレショルドに対応する。また、伝送方式比較手段は例えば伝送方式比較部１５４に対応する。

また、請求項１２または１３において、通信の相手局との間の距離を測定する手順
は例えばステップＳ９１１またはＳ９２１に対応する。また、通信におけるリンクの品質を判定する手順は例えばステップＳ９１３またはＳ９２３に対応する。また、測定された距離に基づいて複数の無線伝送方式の中から適合するものを選別する手順は例えばステップＳ９１５、Ｓ９１６またはＳ９２７に対応する。また、選別された無線伝送方式の中から通信において使用すべき無線伝送方式をリンク品質に応じて決定する手順は例えばステップＳ９１７乃至Ｓ９１９またはＳ９２８乃至Ｓ９２９に対応する。

なお、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。

本発明の実施の形態における無線通信装置１００の構成例を示す図である。本発明の実施の形態における距離の取扱い例を示す図である。本発明の実施の形態における距離と無線伝送方式との対応関係の一例を示す図である。本発明の実施の形態における信号ノイズ比と無線伝送方式の候補との対応関係の一例を示す図である。本発明の実施の形態におけるパケット誤り率と無線伝送方式との対応関係の一例を示す図である。本発明の実施の形態において信号ノイズ比を基準として無線伝送方式を選択する場合の処理手順の一例を示す図である。本発明の実施の形態においてパケット誤り率を基準として無線伝送方式を選択する場合の処理手順の一例を示す図である。本発明の実施の形態において信号ノイズ比およびパケット誤り率を併用した基準により無線伝送方式を選択する場合の処理手順の一例を示す図である。

符号の説明

１００無線通信装置
１０９アンテナ
１１０無線伝送部
１２０リンク品質判定部
１２１電波強度判定部
１２２誤り率判定部
１３０距離測定部
１４０伝送方式選別部
１５０伝送方式決定部
１５１伝送方式候補選定部
１５２電波強度基準選択部
１５３誤り率基準選択部
１５４伝送方式比較部

Claims

予め定められた複数の無線伝送方式の１つを使用して通信を行う無線伝送手段と、
前記通信の相手局との間の距離を測定する距離測定手段と、
前記距離測定手段によって測定された距離に基づいて前記複数の無線伝送方式の中から適合するものを選別する伝送方式選別手段と、
前記通信におけるリンクの品質を判定するリンク品質判定手段と、
前記伝送方式選別手段によって選別された無線伝送方式の中から前記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式を前記リンク品質に応じて決定する無線伝送方式決定手段と
を具備することを特徴とする無線通信装置。
前記リンク品質判定手段は、電波強度によって前記リンク品質を判定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
前記リンク品質判定手段は、前記電波強度として前記リンクの信号ノイズ比を用いることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
前記リンク品質判定手段は、前記電波強度として前記リンクのＲＳＳＩを用いることを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
前記無線伝送方式決定手段は、
前記電波強度に基づいて前記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式の候補を選定する伝送方式候補選定手段と、
前記伝送方式選別手段によって選別された無線伝送方式の中で前記候補と合致するものを前記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式として選択する伝送方式選択手段とを備える
ことを特徴とする請求項２記載の無線通信装置。
前記伝送方式選別手段は、前記適合する無線伝送方式として選択可能無線伝送方式または準選択可能無線伝送方式を選別し、
前記伝送方式選択手段は、前記候補が選択可能無線伝送方式であれば前記候補を前記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式として選択し、前記候補が準選択可能無線伝送方式であれば選択可能無線伝送方式の中で伝送速度が最も低い無線伝送方式を選択する
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
前記伝送方式選択手段は、前記伝送方式選別手段によって選別された無線伝送方式の中に前記候補と合致するものがない場合には前記選別された無線伝送方式の中で伝送速度が最も高い無線伝送方式を選択する
ことを特徴とする請求項５記載の無線通信装置。
前記リンク品質判定手段は、誤り率によって前記リンク品質を判定することを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
前記リンク品質判定手段は、前記誤り率として前記リンクのパケット誤り率を用いることを特徴とする請求項８記載の無線通信装置。
前記無線伝送方式決定手段は、
前記リンク品質判定手段において前記誤り率により前記リンク品質が第１の閾値よりも良好であると判定された場合には前記無線伝送手段で使用されている無線伝送方式より伝送速度の高い無線伝送方式が前記伝送方式選別手段によって選別された無線伝送方式に該当すれば当該伝送速度の高い無線伝送方式を前記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式として選択し、前記リンク品質判定手段において前記誤り率により前記リンク品質が第２の閾値よりも劣悪であると判定された場合には前記無線伝送手段で使用されている無線伝送方式より伝送速度の低い無線伝送方式を前記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式として選択する伝送方式選択手段を備える
ことを特徴とする請求項８記載の無線通信装置。
前記リンク品質判定手段は、
電波強度によって前記リンク品質を判定する電波強度判定手段と、
誤り率によって前記リンク品質を判定する誤り率判定手段とを備え、
前記無線伝送方式決定手段は、
前記電波強度に基づいて前記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式の候補を選定する伝送方式候補選定手段と、
前記伝送方式選別手段によって選別された無線伝送方式の中で前記候補と合致するものを選択する電波強度基準伝送方式選択手段と、
前記リンク品質判定手段において前記誤り率により前記リンク品質が第１の閾値よりも良好であると判定された場合には前記無線伝送手段で使用されている無線伝送方式より伝送速度の高い無線伝送方式が前記伝送方式選別手段によって選別された無線伝送方式に該当すれば当該伝送速度の高い無線伝送方式を選択し、前記リンク品質判定手段において前記誤り率により前記リンク品質が第２の閾値よりも劣悪であると判定された場合には前記無線伝送手段で使用されている無線伝送方式より伝送速度の低い無線伝送方式を選択する誤り率基準伝送方式選択手段と、
前記リンク品質判定手段において前記誤り率により前記リンク品質が第１の閾値よりも良好であると判定された場合には前記電波強度基準伝送方式選択手段において選択された無線伝送方式および前記誤り率基準伝送方式選択手段において選択された無線伝送方式を比較して伝送速度が高い方を前記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式として選択し、前記リンク品質判定手段において前記誤り率により前記リンク品質が第２の閾値よりも劣悪であると判定された場合には前記電波強度基準伝送方式選択手段において選択された無線伝送方式および前記誤り率基準伝送方式選択手段において選択された無線伝送方式を比較して伝送速度が低い方を前記無線伝送手段において使用すべき無線伝送方式として選択する伝送方式比較手段とを備える
ことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
予め定められた複数の無線伝送方式の１つを使用して通信を行う無線通信装置において、
前記通信の相手局との間の距離を測定する手順と、
前記通信におけるリンクの品質を判定する手順と、
前記測定された距離に基づいて前記複数の無線伝送方式の中から適合するものを選別する手順と、
前記選別された無線伝送方式の中から前記通信において使用すべき無線伝送方式を前記リンク品質に応じて決定する手順と
を備えることを特徴とする無線伝送方式決定方法。
予め定められた複数の無線伝送方式の１つを使用して通信を行う無線通信装置において、
前記通信の相手局との間の距離を測定する手順と、
前記通信におけるリンクの品質を判定する手順と、
前記測定された距離に基づいて前記複数の無線伝送方式の中から適合するものを選別する手順と、
前記選別された無線伝送方式の中から前記通信において使用すべき無線伝送方式を前記リンク品質に応じて決定する手順と
をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。