JP4465361B2 - 通信媒体特性の検出タイミングを得るための通信端末および方法 - Google Patents

Description

本発明は、データを変復調して送受信するための通信端末および方法に関し、より特定的には、通信媒体の特性を検出して、通信媒体の状態に追随させながら、変復調のための通信パラメータを変化させ、当該通信パラメータに基づいて、データを変復調して送受信するための通信端末および方法に関する。

一般に、通信媒体の特性が時々刻々と変動するシステムの場合（たとえば、マルチパスフェージングが生じる無線通信システムや群遅延の影響を受ける電灯線通信システムの場合等）、通信媒体特性は、送信端末と受信端末との位置関係によって大きく異なる。それゆえ、通信媒体特性に応じて使用サブキャリアや変調方式などの通信パラメータを選択して通信を行うマルチキャリア伝送方式の通信システムでは、送受信端末間において通信媒体特性の検出が行われ、通信パラメータが選択される。本明細書において、通信媒体特性を検出し、通信パラメータを選択する一連の処理のことを、通信媒体特性の検出機構ということとする。マルチキャリア伝送方式を使用した通信システムにおいて、通信媒体特性の検出機構では、各サブキャリアの通信媒体上の品質が評価されるので、通信媒体特性の検出機構のことをチャネルエスティメーションと呼んだりする。特に、マルチキャリア伝送方式を使用した通信システムにおいて、各サブキャリアの通信媒体状態に応じて通信パラメータをサブキャリア毎に変更する場合、劣悪なサブキャリアではデータが送信されないようにするために、劣悪なサブキャリアが使用されないようにすることがある（たとえば、ＤＭＴ（Ｄｉｓｃｒｅｔｅ Ｍｕｌｔｉ Ｔｏｎｅ）方式等）。このような通信方式では、全てのサブキャリアを使用している特殊な通信媒体推定用の評価系列パケットを用いることによって、全てのサブキャリアを評価し、通信媒体特性の検出機構（チャネルエスティメーション）を実行する（たとえば、特許文献１参照）。

通信媒体特性の検出機構を実行させる従来の方法は、通信媒体特有の特性に大きく依存する（たとえば、特許文献２参照）。

可能な限り、通信媒体特有の特性に依存しないようにしたい場合、一定周期毎に通信媒体の検出機構を実行させるか、または、パケットの再送回数が所定値を超えた場合に通信媒体状態が悪化したと推定して通信媒体特性の検出機構を実行させる方法が知られている（たとえば、特許文献３参照）。

また、伝送速度や誤り率、受信信号強度を測定することによって、伝送方式を決定する方法もある（たとえば、特許文献４参照）。

図１２は、通信媒体特有の特性に依存せずに、通信媒体特性の検出機構の発生タイミングを決定する従来の方法を示すシーケンス図である。図１２において、送信端末９０００は、受信端末９１００へ送信するデータの変調方式等を定義する通信パラメータを決定するために、通信媒体特性を検出するための評価系列パケット９００１を、受信端末９１００へ送信する。受信端末９１００は、送信端末９０００からの評価系列パケット９００１を用いて、サブキャリア毎に、通信媒体特性を検出し、検出した通信媒体特性に関する情報を格納した評価結果パケット９００２を、送信端末９０００に送信する。送信端末９０００は、評価結果パケット９００２に基づいて、各サブキャリアの通信品質を認識し、各サブキャリアの通信パラメータを決定する。送信端末９０００は、決定した通信パラメータを用いてデータを変調し、複数のパケットを含むデータシーケンス９００３を、受信端末９１００に送信する。図１２に示すように、データシーケンス９００３を送信した場合、パケットのロスが発生したとする。パケットロスが発生した場合、送信端末９０００は、ロスしたパケットを再送する。再送回数が所定値を超えなければ、送信端末９０００は、通信媒体特性の検出機構の次の実行周期が到来するまで、通信媒体特性の検出機構を実行させることなく、データシーケンスの送信を続ける。通信媒体特性の検出機構の次の実行周期が到来したら、送信端末９０００は、評価系列パケット９００４を送信する。そして、上記同様、送信端末９０００は、受信端末９１００からの評価結果パケット９００５を用いて、各サブキャリアの通信パラメータを決定し、当該通信パラメータに基づいて、変調して、データシーケンス９００６を送信する。

図１２に示すように、データシーケンス９００６を送信した場合、パケットロスが発生したとする。パケットロスが発生した場合、送信端末９０００は、ロスしたパケットを再送する。再送回数が所定値を超えれば、送信端末９０００は、通信媒体状態が悪化したと判断し、通信媒体特性の検出を行うための評価系列パケット９００７を送信する。受信端末は、評価結果パケット９００８を送信端末９０００に返信する。送信端末９０００は、評価結果パケット９００８に基づいて、通信パラメータを決定し、以後のパケットを当該通信パラメータに基づいて変調して送信する。

このように、従来の通信システムでは、通信媒体特性の検出機構を周期的に実行するか、または、パケットの再送回数が所定回数以上となった場合に、通信媒体特性の検出機構を実行して、現在の通信媒体状態に追随するように通信パラメータを決定していた。
特開２００２−１５８６７５号公報 特開２０００−１８４０６１号公報 特開２００２−１５８６７５号公報 特開２００３―２０９５３７号公報

図１３は、通信媒体特性の検出機構を周期的に実行した従来の場合の通信レートと通信媒体状態との関係を示すグラフである。ここで通信レートとは、設定されている通信パラメータによって算出される通信速度のことをいう。

図１３において、時刻Ｔ１０１１，Ｔ１０１２は、通信媒体特性の検出機構の実行を開始する時刻を示す。図１３に示すように、通信媒体特性の検出機構を周期的に実行させる方法では、通信媒体状態が変動しても、次の時刻Ｔ１０１２が到来するまでは、先の時刻Ｔ１０１１で決定された通信パラメータが使用されることとなる。この間、通信媒体状態の変動に適応したサブキャリアや変調方式を使用することができないので、送信端末から送信されたパケットが受信端末に正常に届かなくなり、スループットが低下するという問題が発生する。たとえば、図１３に示す区間Ｐ１では、通信媒体状態が悪化しているにも関わらず、高い通信レートでの通信が試みられることとなるので、送信するパケットのロスが増大し、スループットが低下することとなる。また、通信媒体状態の変動から通信パラメータの変更までの時間が長時間であるといった問題がある。

通信媒体特性の検出機構を実行させる周期を短くすることによって、通信媒体の状態変動に追随することができるので、これらの問題を解決することができるとも考えられる。通信媒体特性の検出機構において、受信端末は、各サブキャリアの受信ＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）を評価する。ＣＩＮＲの評価精度を向上させるために、送信端末は、データ長（シンボル数）が長い評価系列パケットを送信する。ゆえに、通信媒体特性の検出機構を行う回数が増えれば、通信システム内において、当該評価系列パケットが占める時間的割合が大きくなる。したがって、周期を短くすることによって通信媒体の状態変動に追随するようにしても、システム全体のスループットは向上しない。

図１４は、パケットの再送回数が所定値を超えた場合に通信媒体特性の検出機構を実行した従来の場合の通信レートと通信媒体状態との関係を示すグラフである。図１４において、時刻Ｔ１０１３，Ｔ１０１５は、通信媒体特性の検出周期が到来した時刻を示す。時刻Ｔ１０１４は、パケットの再送回数が所定値を超えたため、通信媒体特性の検出機構を実行した時刻を示す。図１４に示すように、パケットの再送回数が所定値を越えた場合に通信媒体特性の検出機構を実行する方法では、通信媒体の状態が悪化すれば、それに追随するように変調パラメータを変更して、通信レートを遅くすることができる。しかし、通信媒体状態が悪い状態から良い状態に改善されたとしても、次の周期が到来するまで、通信媒体状態が悪い状態に適応した通信パラメータを用いて通信が行われることとなる（図１４の区間Ｐ２参照）。ゆえに、通信媒体状態が改善しても、スループットが向上しないという問題が発生する。

このように、通信媒体状態に通信パラメータが追随できないために生じる通信システム全体のスループットの低下、特に、通信媒体状態が悪い状態から良い状態に変化したときに通信パラメータが追随できないために生じる通信システム全体のスループットの低下といった問題や、通信媒体状態の変動から通信パラメータの変更までの時間が長時間であるといった問題などが従来あった。このような問題は、例えば、ユーザが映像ストリームを鑑賞するような場合、通信媒体の状態が悪化したために、十分な品質の映像を、適切な通信パラメータに変更されるまでの間継続して鑑賞することができないという問題に発展する。

それゆえ、本発明の目的は、通信媒体の特性を検出して、通信媒体の状態に追随させながらデータを変復調して送受信する通信端末および方法において、通信媒体状態が悪い状態から良い状態に変化したときにおいても通信パラメータを追随させることができる通信端末および方法を提供することである。

上記課題を解決するために、本発明は、以下のような特徴を有する。本発明は、通信媒体特性に応じて決定された変復調のための通信パラメータに基づいて、パケットを変復調して送受信する通信端末であって、所定の周期毎に、パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出する情報要素抽出手段と、所定の周期毎に、情報要素抽出手段によって抽出された第１の情報要素と、過去に情報要素抽出手段によって抽出された第２の情報要素との差分を算出する差分算出手段と、差分算出手段によって算出された第１の情報要素と第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、通信パラメータを変更するための通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを所定の周期毎に決定する検出機構実行決定手段とを備える。

好ましくは、通信端末は、パケットの送信側であり、情報要素抽出手段は、送信パケットの再送発生率および未送信パケット数の平均値を、パケットの送信効率を示す情報要素として抽出するとよい。

好ましくは、通信端末は、パケットの受信側であり、情報要素抽出手段は、受信パケットの誤り訂正率を、パケットの受信品質を示す情報要素として抽出するとよい。
好ましくは、通信端末は、パケットの送信側であり、情報要素抽出手段は、パケットの受信側の通信端末から返信されてくるＡＣＫパケットに格納されているパケットの受信品質を示す特性情報に基づいて、パケットの受信品質を示す情報要素を抽出するとよい。

好ましくは、差分算出手段は、再送発生率の差分および未送信パケット数の平均値の差分を算出し、検出機構実行決定手段は、再送発生率の差分が所定の再送発生率差分閾値以上である、または未送信パケット数の平均値の差分が所定の未送信差分閾値よりも大きい場合に、検出機構を実行すべきであると決定するとよい。

好ましくは、検出機構実行決定手段は、さらに、通信パラメータに基づいて算出される伝送速度設定値が所定の伝送速度設定閾値よりも小さい場合に、検出機構を実行すべきであると決定するとよい。

好ましくは、差分算出手段は、誤り訂正率の差分を算出し、検出機構実行決定手段は、誤り訂正率の差分が所定の訂正率差分閾値以上である場合に、検出機構を実行すべきであると決定するとよい。

好ましくは、特性情報は、受信側の通信端末によって受信されたパケットの内、誤り訂正の必要な部分のサイズを示す情報であるとよい。

好ましくは、情報要素抽出手段は、サイズに基づいて、受信パケットの受信品質を示す誤り訂正率を情報要素として抽出するとよい。

好ましくは、差分算出手段は、誤り訂正率の差分を算出し、検出機構実行決定手段は、誤り訂正率の差分が所定の誤り訂正率差分閾値以上の場合に、検出機構を実行すべきであると決定するとよい。

好ましくは、パケットには、受信品質を評価するための予め定められたパターンを有する簡易評価系列が格納されており、簡易評価系列は、検出機構が実行される際に用いられる通信媒体の特性を評価するための評価系列よりもサイズが小さく、特性情報は、受信側の通信端末によって受信されたパケットに含まれる簡易評価系列に基づいて求められたＣＩＮＲ値、ＳＩＮＲ値、または受信信号強度であるとよい。

好ましくは、情報要素抽出手段は、ＣＩＮＲ値の平均値、ＳＩＮＲ値の平均値、または受信信号強度の平均値を、受信パケットの受信品質を示す情報要素として抽出するとよい。

好ましくは、差分算出手段は、ＣＩＮＲ値の平均値の差分、ＳＩＮＲ値の平均値の差分、または受信信号強度の平均値の差分を算出し、検出機構実行決定手段は、ＣＩＮＲ値の平均値の差分、ＳＩＮＲ値の平均値の差分、または受信信号強度の平均値の差分が所定の閾値以上である場合に、検出機構を実行すべきであると決定するとよい。

好ましくは、検出機構は、所定の基本周期毎に実行されており、所定の周期は、所定の基本周期よりも短いとよい。

所定の周期は、可変であってもよい。
好ましくは、さらに、検出機構実行決定手段によって、検出機構を実行すべきであると決定された場合、通信媒体特性を評価するための評価系列パケットを受信側の通信端末に送信し、受信側の通信端末から返信されてくる通信媒体特性の評価結果を含む評価結果パケットを受信し、評価結果パケットに基づいて、通信パラメータを変更する検出機構実行手段を備えるとよい。

また、本発明は、パケットを変復調する際に用いる通信パラメータを求めるための通信媒体特性の検出機構を実行するタイミングを決定する方法であって、所定の周期毎に、パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出するステップと、所定の周期毎に、情報要素を抽出するステップで抽出された第１の情報要素と、過去に情報要素を抽出するステップで抽出された第２の情報要素との差分を算出するステップと、算出するステップで算出された第１の情報要素と第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、通信パラメータを変更するための通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを所定の周期毎に決定するステップとを備える。

好ましくは、情報要素を抽出するステップでは、パケットの受信側の通信端末から返信されてくるＡＣＫパケットに格納されているパケットの受信品質を示す特性情報に基づいて、パケットの受信品質を示す情報要素を抽出するとよい。

また、本発明は、通信媒体特性に応じて決定された変復調のための通信パラメータに基づいて、パケットを変復調して送受信する集積回路であって、所定の周期毎に、パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出する情報要素抽出手段と、所定の周期毎に、情報要素抽出手段によって抽出された第１の情報要素と、過去に情報要素抽出手段によって抽出された第２の情報要素との差分を算出する差分算出手段と、差分算出手段によって算出された第１の情報要素と第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、通信パラメータを変更するための通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを所定の周期毎に決定する検出機構実行決定手段と、検出機構実行決定手段によって、検出機構を実行すべきであると決定された場合、通信媒体特性を評価するための評価系列パケットを受信側の通信端末に送信し、受信側の通信端末から返信されてくる通信媒体特性の評価結果を含む評価結果パケットと受信し、評価結果パケットに基づいて、通信パラメータを変更する検出機構実行手段とを備える。

本発明によれば、パケットの送信効率または受信品質を示す情報要素の差分を求めることによって、パケットの送信効率または受信品質にある一定以上の変動があったか否かを検出することができる。差分の大きさがある閾値以上となれば、パケットの送信効率または受信品質にある一定以上の変動があった、すなわち、通信媒体状態にある一定以上の変動があったと推定することができる。このように推定された場合、通信端末は、通信媒体特性の検出機構を実行すべきであると決定して、通信媒体特性の検出機構を実行する。したがって、通信媒体状態が悪化した場合だけでなく、改善した場合も検出することができる。また、情報要素は、パケットを送受信している際に通常の処理として得ることができる情報に基づいて抽出されるものであるので、本発明では、通信システム全体のスループットを低下させることなく、通信媒体状態に追随させて通信パラメータを選択し、通信することができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る通信端末１００の構成を示すブロック図である。図１において、通信端末１００は、アクセス制御部１０１と、送信バッファ１０２と、受信バッファ１０３と、誤り訂正処理部１０４と、変復調部１０５とを備える。通信端末１００は、マルチキャリア伝送方式を用いて、上位層間で送受信したいデータを含むパケットや下位層での制御パケット等（以下、単にパケットという）を変復調して送受信する。以下では、代表して、上位層間で送受信したいデータを含むパケットの送受信について説明するが、下位層での制御パケット等の送受信についても、同様の動作となる。通信端末１００は、ネットワーク上の制御端末（図示せず）から送信されるスケジュールパケットに記述されているアクセススケジュールに従って、他の通信端末へのパケットを送信する。通信端末間の通信媒体は、有線であってもよいし、無線であってもよい。
アクセス制御部１０１は、通信端末１００による通信媒体へのアクセスを制御する。アクセス制御部１０１は、通信媒体特性の検出機構を実行する際、評価系列パケットを変復調部１０５に送信させ、それに応じて、受信側の通信端末から返信されてくる評価結果パケットに基づいて、サブキャリア毎の通信媒体特性を認識して、サブキャリア毎の通信パラメータを決定して、変復調部１０５に当該通信パラメータを用いて変復調するよう指示する。通信パラメータは、どのサブキャリアを使用するかについての情報、使用するサブキャリアでの変調度、および使用するサブキャリアでの変調方式に関する情報等で構成される。

送信バッファ１０２は、通信相手となる宛先通信端末毎（または、パケットの種類毎）に、送信パケットを格納するための一以上の送信キュー１０２ａを含む。

受信バッファ１０３は、送信元通信端末毎（または、パケットの種類毎）に、受信したパケットを格納するための一以上の受信キュー１０３ａを含む。

誤り訂正処理部１０４は、受信パケットを誤り訂正して、誤り訂正されたパケットを受信キュー１０３ａに格納する。

変復調部１０５は、アクセス制御部１０１から指示された通信パラメータに基づいて、通信媒体を介して受信したパケットを復調して、誤り訂正処理部１０４に送る。また、変復調部１０５は、当該通信パラメータに基づいて、送信キュー１０２ａに格納されているパケットを変調して、通信媒体を介して、変調したパケットを送信する。

通信端末１００において、パケットの送信時、上位層インターフェースを介した上位層からのデータが、アクセス制御部１０１に渡される。アクセス制御部１０１は、当該データをパケット化して、宛先通信端末毎（または、パケットの種類毎）に、送信キュー１０２ａに格納する。アクセス制御部１０１は、所定の送信タイミングが到来したら、送信パケットを送信バッファ１０２から読み出させて、変復調部１０５に現在の通信パラメータを用いて変調させ、通信媒体へ送出させる。アクセス制御部１０１は、通信相手の端末からパケットを正常に受信できなかった旨の通知を受けた場合、正常に受信されなかったパケットを、再度、変復調部１０５に送信バッファ１０２から読み出させて、再送させる。

通信端末１００において、パケットの受信時、変復調部１０５は、設定されている通信パラメータに基づいて、受信したパケットを復調する。その後、誤り訂正処理部１０４は、受信パケットに誤り訂正処理を施して、誤り訂正処理が施された受信パケットを受信キュー１０３ａに格納する。アクセス制御部１０１は、受信キュー１０３ａに格納されている受信パケットを取得して、上位インターフェースを通じて上位層に転送する。

アクセス制御部１０１は、パケットを送信するタイミング毎に、当該タイミングで送信するパケットの数（以下、送信パケット数という）を通信相手となる端末毎に算出して、送信バッファ１０２に記憶させる。

アクセス制御部１０１は、受信側の端末からパケットが正常に届かなかった旨の通知を受けたタイミング毎、またはパケットを再送するタイミング毎に、パケットの再送回数（以下、パケット再送回数という）を通信相手となる通信端末毎にカウントして、送信バッファ１０２に記憶させる。

アクセス制御部１０１は、通信媒体特性の検出機構を実行するための所定の周期をカウントするための第１のタイマを保持している。第１のタイマから通信媒体特性の検出機構を実行するための所定の周期が到来したと通知されたら、この通知をトリガとして、アクセス制御部１０１は、通信媒体特性の検出機構を実行する。以下、通信媒体特性の検出機構を実行するための所定の周期のことを基本周期ということにする。

また、アクセス制御部１０１は、基本周期よりも短い周期であって、かつ情報要素（後述）の変動を分析するための所定の周期をカウントするための第２のタイマを保持している。第２のタイマから情報要素の変動を分析するための所定の周期が到来したと通知されたら、この通知をトリガとして、アクセス制御部１０１は、情報要素の変動の分析を開始する。以下、情報要素の変動を分析するための所定の周期のことを変動分析周期ということにする。なお、変動分析周期は、アナログ信号のサンプリング周期と同期させてもよい。

図２は、変動分析周期内におけるアクセス制御部１０１の動作を示すフローチャートである。以下、図２を参照しながら、変動分析周期内におけるアクセス制御部１０１の動作について説明する。なお、パケットの送受信は、図２に示す動作と並行して行われている。したがって、送信パケット数およびパケット再送回数は、図２に示す動作と並行して記憶される。

図２に示す処理は、第２のタイマからの変動分析周期の開始通知がトリガとなってスタートする。

まず、アクセス制御部１０１は、情報要素の抽出・記憶処理を実行する（ステップＳ１００）。ここで、情報要素とは、通信媒体の状態を反映している情報であって、パケットの送信の結果得ることができる情報である。第１の実施形態に係る情報要素は、パケットの送信効率を示す情報である。情報要素は、通信端末への処理負担を軽減するために、算出が容易な情報であることが好ましい。第１の実施形態では、情報要素として、パケットの再送発生率、未送信パケット数平均値を用いることによって、パケットの送信効率を示すこととしている。なお、ここで示す情報要素は、一例であって、パケットの送信効率を示す情報であれば、これらに限定されるものではない。

具体的には、ステップＳ１００において、アクセス制御部１０１は、変動分析周期が開始した時点での、送信パケット数の合計とパケット再送回数の合計とに基づいて、再送発生率を算出して、送信バッファ１０２に記憶させる。たとえば、再送発生率は、（パケット再送回数合計）÷（送信パケット数合計＋パケット再送回数合計）によって求められる。

また、ステップＳ１００において、アクセス制御部１０１は、送信キュー１０２ａ内の未送信パケット数を通信相手毎にカウントして合計し、それに基づいて、未送信パケット数平均値を算出し、送信バッファ１０２に記憶させる。たとえば、未送信パケット数平均値は、（前回の変動分析周期開始時の未送信パケット数平均値＋今回の変動分析周期開始時の未送信パケット数）÷２によって求められる。未送信パケット数平均値は、通信媒体の状態がパケット送信にどの程度の負荷を与えているかを示す数値である。未送信パケット数平均値が大きいほど、負荷が大きいといえる。

次に、アクセス制御部１０１は、送信側から受信側への送信パケットの群が送信されるデータシーケンスにおいて、通信媒体状態の変動を推測することができるだけの量のデータが送信されたか否かを、送信バッファ１０２に格納されている送信パケット数が所定の最小パケット数以上であるか否かに基づいて判断する（ステップＳ１０１）。送信パケット数が所定の最小パケット数以上でない場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ１０６の動作に進む。一方、送信パケット数が所定の最小パケット数以上である場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ１０２の動作に進む。

ステップＳ１０２において、アクセス制御部１０１は、今回の変動分析周期で算出した再送発生率（第１の情報要素）と過去に算出された再送発生率の中で最小の値（以下、再送発生率最小値という）（第２の情報要素）との差分の絶対値を再送発生率差分値として算出し、算出した再送発生率差分値が、所定の再送発生率差分閾値よりも小さいか否かを判断する。なお、再送発生率最小値は、一番初めの変動分析周期時には、設定されていないため、ゼロである。それ以降の変動分析周期時には、後述のステップＳ１０６で設定された値が再送発生率最小値として用いられる。

再送発生率差分値が再送発生率差分閾値よりも小さくない場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ１０５の動作に進む。一方、再送発生率差分値が再送発生率差分閾値よりも小さい場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ１０３の動作に進む。

ステップＳ１０３において、アクセス制御部１０１は、伝送速度設定値を算出し、算出した伝送速度設定値が所定の伝送速度設定閾値よりも小さいか否かを判断する。具体的には、アクセス制御部１０１は、サブキャリア毎に、１シンボルブロック当たりに伝送可能なデータ量（単位はビット）を、変復調部１０５に設定されている通信パラメータに基づいて算出し、算出したデータ量を合計することによって、伝送速度設定値を算出する。

伝送速度設定値が伝送速度設定閾値よりも小さくない場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ１０６の動作に進む。一方、伝送速度設定値が伝送速度設定閾値よりも小さい場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ１０４の動作に進む。

ステップＳ１０４において、アクセス制御部１０１は、今回の変動分析周期時に算出した未送信パケット数平均値（第１の情報要素）と前回の変動分析周期時に算出した未送信パケット数平均値（第２の情報要素）との差分の絶対値を前回の未送信パケット数平均値で割ることによって、未送信パケット平均差分を算出し、算出した未送信パケット数平均差分が所定の未送信差分閾値よりも大きいか否かを判断する。なお、過去の変動分析周期時に算出した未送信パケット数平均値との差分を求めるのであれば、前回の変動分析周期時に算出した未送信パケット数平均値との差分に限られるものではない。

未送信パケット数平均値差分が未送信差分閾値よりも大きくない場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ１０６の動作に進む。一方、未送信パケット数平均差分が未送信差分閾値よりも大きい場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ１０５の動作に進む。

ステップＳ１０５において、アクセス制御部１０１は、通信媒体特性の検出機構を実行すべきであると決定して、評価系列パケットを受信側の通信端末に送信し、それに応じて返信されてくる評価結果パケットに基づいて、通信パラメータを設定し直す。ステップＳ１０５の動作の後、アクセス制御部１０１は、ステップＳ１０６の動作に進む。なお、通信媒体特性の検出機構が実行されたら、実行の完了後改めて変動分析周期を開始させてもよいし、今までの周期を変えることなく変動分析周期が到来するようにしてもよい。

ステップＳ１０６において、アクセス制御部１０１は、今までの再送発生率の内、最小の値を、再送発生率最小値として、送信バッファ１０２に記憶し直す。

上記ステップＳ１００〜Ｓ１０６の動作は、変動分析周期の開始時から終了時までの間に実行される。ステップＳ１００〜Ｓ１０６の動作が終了したら、次の変動分析周期の開始時が到来するまで、アクセス制御部１０１は、図２に示す動作の開始を待機する。

図３は、通信媒体状態が悪化した状態から良好な状態に遷移した場合に通信媒体特性の検出機構が実行されるタイミングの一例を説明するためのシーケンス図である。以下、図３を参照しながら、通信媒体状態が悪化した状態から良好な状態に遷移した場合に通信媒体特性の検出機構が実行されるタイミングの一例について説明する。

まず、変動分析周期の開始時刻Ｔ３００の到来時、送信端末（送信側の通信端末のことをいう。以下同様）は、複数のパケットをデータシーケンス３０１として受信端末（受信側の通信端末のことをいう。以下同様）に送信しているとする。パケットの送信時、アクセス制御部１０１は、送信パケット数およびパケット再送回数を送信バッファ１０２に記憶させていく。時刻Ｔ３００の到来によって、送信端末は、情報要素として、再送発生率および未送信パケット数平均値を算出し、送信バッファ１０２に記憶させる（図２のステップＳ１００参照）。

ここで、時刻Ｔ３００と次の変動分析周期の開始時刻Ｔ３０２との間において、通信媒体状態に大きな変動が無かったと想定する。この場合、データシーケンス３０１中のパケットロスの割合も大きく変動しない。時刻Ｔ３０２の到来によって、送信端末は、再送発生率および未送信パケット数平均値を算出し、送信バッファ１０２に記憶させる（図２のステップＳ１００参照）。パケットロスの割合が大きく変動していないので、再送発生率差分値は、再送発生率差分閾値よりも小さくなる（図２のステップＳ１０２におけるＹＥＳへの流れを参照）。このとき、伝送速度設定値が伝送速度設定閾値以上ならば（図２のステップＳ１０３におけるＮＯへの流れを参照）、時刻Ｔ３００の後、通信媒体特性の検出機構は実行されない。これは、ある程度の速度と成功率とが保証されている環境下において、必要のない通信媒体特性の検出機構の実行を防ぐためである。その後、アクセス制御部１０１は、再送発生率最小値を更新する（図２のステップＳ１０６参照）。一方、伝送速度設定値が伝送速度設定閾値よりも小さいならば（図２のステップＳ１０３におけるＹＥＳへの流れを参照）、アクセス制御部１０１は、ステップＳ１０４の動作に進む。

次に、時刻Ｔ３０２以後に、通信媒体状態が大きく改善したと想定する。この場合、送信端末から受信端末へのパケットロスの割合が減少する（図３のデータシーケンス３０３参照）。したがって、変動分析周期の開始時刻Ｔ３０４後にアクセス制御部１０１がステップＳ１０２において算出した再送発生率差分値は、大きくなり、再送発生率閾値以上となることが予想される。再送発生率差分値が再送発生率閾値以上となれば、アクセス制御部１０１は、ステップＳ１０６の処理を実行することとなる。

したがって、送信端末は、評価系列パケット３０５を受信端末に送信する。受信端末は、それに応じて、通信媒体特性をサブキャリア毎に検出して、検出結果が含まれる評価結果パケット３０６を送信端末に返信する。評価結果パケット３０６を受信した送信端末は、当該評価結果に基づいて通信パラメータを設定し直し、データの送信を再開する。

従来では、再送回数が所定の閾値を超えていた場合のみ、通信媒体特性の検出機構を実行していたが、本発明では、再送発生率差分値が再送発生率差分閾値以上となるか否かを判断することによって、通信媒体状態が悪化した状態から良好な状態に遷移したか否かを判断し、自動的に通信媒体特性の検出機構を実行する。よって、通信媒体特性の変化に追随させて通信パラメータを決定することができる。

図４は、通信媒体状態が悪化した状態から良好な状態に遷移した場合に通信媒体特性の検出機構が実行されるタイミングの他の例を説明するためのシーケンス図である。以下、図４を参照しながら、通信媒体状態が悪化した状態から良好な状態に遷移した場合に通信媒体特性の検出機構が実行されるタイミングの他の例について説明する。

図４において、まず、通信媒体状態が悪化している状態において、通信パラメータが設定された後、通信媒体状態が大きく変動しなかったと想定する。この場合、通信媒体への負荷状態は変化しないので、送信キュー４０１，４０３における未送信パケット数も大きく変化しない。したがって、変動分析周期の開始時刻Ｔ４００での未送信パケット数平均値と変動分析周期の開始時刻Ｔ４０２での未送信パケット数平均値との差分が未送信パケット数閾値よりも小さくなる。よって、時刻Ｔ４０２における変動分析周期の段階では、通信媒体特性の検出機構は実行されない（図２のステップＳ１０４におけるＮＯへの流れ参照）。

その後しばらくして、通信媒体状態が悪化している状態から徐々に通信媒体状態が改善してきたと想定する。この場合、通信レートが低くなるように通信パラメータが設定されているものの、通信媒体状態の改善によって、パケットロスが減少することとなるので、パケットが通りやすくなり、送信キュー４０５，４０７に示すように、未送信パケット数が減少する。このような場合、変動分析周期の開始時刻Ｔ４０６において、送信キュー４０７の未送信パケット数が前の変動分析周期の開始時刻Ｔ４０４における送信キュー４０５の未送信パケット数と比べ減少することとなる。よって、前回の変動分析周期における未送信パケット数平均値と今回の変動分析周期における未送信パケット数平均値との差分が、未送信差分閾値よりも大きくなりうる。また、通信媒体状態はもともと良くないと想定しているので、伝送速度設定値は伝送速度設定閾値よりも小さい。よって、図２におけるステップＳ１０３のＹＥＳおよびステップＳ１０４のＹＥＳへの流れに動作が進むこととなるので、通信媒体特性の検出機構が実行されることとなる。よって、送信端末は、通信媒体特性の検出するための評価系列パケット４０８を受信端末へ送信する。受信端末は、評価系列パケット４０８を用いて通信媒体特性の検出を行い、その結果を評価結果パケット４０９として送信端末に通知する。評価結果パケット４０９を受信した送信端末は、当該評価結果に基づいて、通信パラメータを設定し直し、データの送信を再開する。これにより、通信媒体状態が悪化した状態から良好な状態に遷移した場合にも、送信端末は、自動的に通信媒体特性の検出機構を実行することができるので、通信媒体特性の変化に追随させて通信パラメータを決定することができる。

なお、通信パラメータ更新後も、通信媒体状態は変動し続けるので、変動分析周期に同期して、図２の動作が実行される。通信媒体状態が大きく悪化する場合も、通信媒体状態が改善される場合と同様に再送発生率が大きく変動するので、再送発生率差分値が再送発生率差分閾値以上となるので、図２におけるステップＳ１０２のＮＯへの流れに動作が進んで、通信媒体特性の検出機構が実行される。

図５は、第１の実施形態に係る通信端末を用いた場合の通信媒体状態と通信レートとの関係の一例を示すグラフである。以下、図５を参照しながら、第１の実施形態に係る通信端末を用いた場合の通信媒体状態と通信レートとの関係について説明する。

図５において、縦軸は、通信媒体状態または通信レートの値を示す。縦軸正の値ほど、通信媒体状態が良好であり、伝送速度設定値が速いことを示す。太線実線は、通信媒体状態の変化を示す。太線点線は、通信レートの変化を示す。細線点線は、伝送速度設定閾値を示す。横軸は、時間の経過を示す。変動分析周期の開始時刻は、時刻Ｓ１〜Ｓ１０によって表されている。図５において、区間ＣＥ１〜ＣＥ５で表記されている期間は、通信媒体特性の検出機構が実行されている期間を示す。

図５において、通信媒体特性の検出機構の基本周期が到来した段階で、区間ＣＥ１において、通信媒体特性の検出機構が実行される。これによって、通信パラメータが設定される。図５では、最初、設定された通信パラメータから導き出せる通信レートは伝送速度設定閾値以上であるとしているので、図２のステップＳ１０３におけるＮＯへの流れへと処理が進むので、通信媒体特性の検出機構は実行されない。

図５では、時刻Ｓ３のあたりから、急激に通信媒体状態が悪化していることが示されている。このような場合、時刻Ｓ３での再送発生率と再送発生率最小値との差分が大きくなる。ここでは、再送発生率差分値が再送発生率差分閾値よりも大きくなったと想定する。この場合、図２のステップＳ１０２におけるＮＯへの流れの処理へと進むので、通信媒体特性の検出機構が区間ＣＥ２において実行される（ステップＳ１０５）。これによって、通信媒体状態が良好な状態から悪化した状態に遷移したのが検出されたことになり、区間ＣＥ２の開始時（評価系列パケットを送信した時点）での通信媒体状態に基づいて、通信パラメータが設定されることとなる。これにより、悪化している通信媒体状態に追随した通信パラメータが設定されたこととなる。

時刻Ｓ４からＳ５にかけて、通信媒体状態は、低い状態を維持している。そのため、時刻Ｓ３の周辺で蓄積された未送信パケットが減少していくことはないので、図２のステップＳ１０４におけるＮＯへの流れへと処理が進み、通信媒体特性の検出機構が実行されない。

その後、時刻Ｓ６あたりから、通信媒体状態が改善する傾向にある。このような場合、通信レートが低く設定されていたとしても、通信媒体の雑音の影響によるパケットロスが減少する傾向となるので、蓄積された未送信パケットが減少し始める。よって、サンプリングの開始時刻Ｓ６で実行された図２に示す動作中のステップＳ１０４におけるＹＥＳへの流れへと処理が進む。これによって、区間ＣＥ３において通信媒体特性の検出機構が実行され、通信パラメータの設定が更新され、通信レートが上昇する。このような処理の流れの一例が、図４であった。

なお、時刻Ｓ６の周辺のように、通信媒体状態が改善する傾向にある場合、再送発生率差分値が再送発生率差分閾値以上となって、ステップＳ１０２におけるＮＯへの流れへと処理が進み、通信媒体特性の検出機構が実行される場合もある。ステップＳ１０２におけるＮＯへの流れへと処理が進む典型的な場合は、通信媒体状態が急激に改善した場合である。このような処理の流れの一例が、図３であった。

時刻Ｓ７の時点においても、通信媒体状態が改善する傾向にあるので、ステップＳ１０４におけるＹＥＳへの流れへとまたはステップＳ１０２におけるＮＯへの流れへと処理が進み、区間ＣＥ４で通信媒体特性の検出機構が実行され、通信パラメータが更新され、通信レートが上昇する。

その後、時刻Ｓ８以降では、通信媒体状態がさらに改善する傾向にあるが、通信レートが伝送速度設定閾値よりも大きいので、ステップＳ１０３におけるＮＯへの流れへと処理が進むこととなる。よって、通信媒体特性の検出機構が実行されない。そして、次の基本周期が到来したら、区間ＣＥ５において、通信媒体特性の検出機構が実行され、その時点に適合した通信パラメータが設定されることとなる。

このように、従来の通信端末が単に再送回数が所定値以上になっているか否かを判断するのと異なり、第１の実施形態に係る通信端末は、再送発生率や未送信パケット数等のパケットの送信効率を示す情報要素の差分を所定の閾値と比較する。したがって、通信端末は、パケットの送信効率にある一定以上の変動があったか否かを検出することができる。従来であれば、再送回数が増えたという事実によって、通信媒体特性が悪化したという現象しか認識できなかったが、第１の実施形態に係る通信端末では、通信媒体特性が悪化したという現象に加え、通信媒体特性が改善したという現象も検出できることとなる。よって、第１の実施形態に係る通信端末は、通信媒体状態が悪化している状態から良好な状態に変化したとしても、通信パラメータを通信媒体状態に適合するように追随させることができる。したがって、通信システム全体のスループットの向上、通信媒体状態の変動から通信パラメータの変更までの時間の短縮を図ることができる通信端末が提供されることとなる。

なお、第１の実施形態では、再送発生率および未送信パケット数平均値といった情報要素を、変動分析周期の開始と共に求めることとしたが（図２のステップＳ１００参照）、差分値と閾値との比較を求めるステップ（図２のステップＳ１０２やＳ１０４）において、求めることとしてもよい。また、アクセス制御部１０１は、情報要素（再送発生率および未送信パケット数平均値）を求めるのに必要な情報（たとえば、パケット再送回数合計、送信パケット数合計、未送信パケット数）を得る度に、情報要素を算出して、送信バッファ１０２に蓄積していき、ステップＳ１００、Ｓ１０２、またはＳ１０４の動作の度に、蓄積されている情報要素を抽出するようにしてもよい。

なお、第１の実施形態では、再送発生率差分値を求めるにあたって、今回の変動分析周期で算出した再送発生率と再送発生率最小値との差分の絶対値を求めることとしたが、今回の変動分析周期で算出した再送発生率と前回の変動分析周期で算出した再送発生率との差分の絶対値を再送発生率差分値としてもよい。また、前回の変動分析周期で算出した再送発生率でなくても、過去の変動分析周期で算出した再送発生率を用いれば、パケットの送信効率の変動を認識できる。

なお、第１の実施形態において、アクセス制御部１０１は、再送発生率差分値の閾値判定（ステップＳ１０２）を行った後、未送信パケット数平均差分の閾値判定（ステップＳ１０４）を行うこととしたが、未送信パケット数平均差分の閾値判定を行った後、再送発生率差分値の閾値判定を行うこととしてもよい。

なお、第１の実施形態では、伝送速度設定値の閾値判定（ステップＳ１０３）を行うこととしたが、この処理は省略してもよい。

なお、第１の実施形態では、伝送速度設定値として、１シンボルブロック当たりの伝送可能データ量を用いていたが、単純に使用サブキャリア数を伝送速度設定値としてもよい。

なお、送信パケット数が所定の最小パケット数以上であるか否かを判断するステップＳ１０１の処理は、必須の処理ではない。

（第２の実施形態）
第２の実施形態において、通信端末の構成は、第１の実施形態と同様であるので、図１を援用することとする。ただし、第１の実施形態では、送信側の通信端末が通信媒体特性の検出機構を実行するべきか否かを判断することとしたが、第２の実施形態では、受信側の通信端末が通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを決定し、送信側の通信端末に通信媒体特性の検出機構の実行を要求することとする。第２の実施形態における受信側の通信端末において、アクセス制御部１０１および変復調部１０５の機能が第１の実施形態と異なる。以下、特に断らない場合、第２の実施形態において、単に、アクセス制御部１０１、変復調部１０５といった場合、受信側の通信端末におけるアクセス制御部１０１、変復調部１０５のことを指すものとする。

変復調部１０５は、通信媒体を介して受信したパケットを復調して、誤り訂正処理部１０４に誤り訂正させる。その際、変復調部１０５は、受信パケットのビット長（以下、受信パケットビット長という）を受信バッファ１０３に記憶させる。また、変復調部１０５は、誤り訂正の必要なビット数（以下、誤り訂正ビット数という）を誤り訂正処理部１０４から得て、受信バッファ１０３に記憶させる。また、変復調部１０５は、受信パケットビット長の現在までの合計値を算出して、受信バッファ１０３に記憶させる。さらに、変復調部１０５は、誤り訂正ビット数の現在までの合計値を算出して、受信バッファ１０３に記憶させる。アクセス制御部１０１は、受信バッファ１０３の受信キュー１０３ａの蓄積状態に基づいて、送信端末別に受信パケット数をカウントし、受信バッファ１０３に記憶させる。

アクセス制御部１０１は、送信側の通信端末におけるアクセス制御部１０１同様、変動分析周期をカウントするためのタイマを保持している。ただし、受信側における変動分析周期と送信側における変動分析周期とは、基本的には同期していない。

図６は、変動分析周期内における本発明の第２の実施形態に係る通信端末１００におけるアクセス制御部１０１の動作を示すフローチャートである。以下、図６を参照しながら、変動周期内におけるアクセス制御部１０１の動作について説明する。なお、パケットの受信・復調は、図６に示す動作と並行して行われている。したがって、受信パケットビット長、受信パケットビット長の合計値、誤り訂正ビット数、および誤り訂正ビット数合計値は、図６に示す動作と並行して記憶される。

図６に示す処理は、タイマからの変動分析周期の開始通知がトリガとなってスタートする。

まず、アクセス制御部１０１は、情報要素の抽出・記憶処理を実行する（ステップＳ２００）。ここで、情報要素とは、通信媒体の状態が反映された情報であって、パケットの受信の結果得ることができる情報である。第２の実施形態に係る情報要素は、パケットの受信品質を示す情報である。情報要素は、通信端末への処理負担を軽減するために、算出が容易な情報であることが好ましい。第２の実施形態では、情報要素として、誤り訂正率を用いることによって、パケットの受信品質を示すこととしている。なお、ここで示す情報要素は、一例であって、パケット受信品質を示す情報であれば、これに限定されるものではない。

具体的には、ステップＳ２００において、アクセス制御部１０１は、変動分析周期が開始した時点での、受信パケットビット長合計値と誤り訂正ビット数合計値とに基づいて、誤り訂正率を算出して、受信バッファ１０３に記憶させる。たとえば、誤り訂正率は、（誤り訂正ビット数合計値）÷（受信パケットビット長合計値）によって求められる。

次に、アクセス制御部１０１は、受信パケット数が所定の最小パケット数以上であるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。受信パケット数が所定の最小パケット数以上でない場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ２０４の動作に進む。一方、受信パケット数が所定の最小パケット数以上である場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ２０２に動作に進む。

ステップＳ２０２において、アクセス制御部１０１は、今回の変動分析周期で算出した誤り訂正率（第１の情報要素）と今までの誤り訂正率の中で最小の値（以下、誤り訂正率最小値という）（第２の情報要素）との差分の絶対値を誤り訂正率差分値として算出し、算出した誤り訂正差分値が、所定の訂正率差分閾値以上であるか否かを判断する。ここで、誤り訂正率最小値は、一番始めの変動分析周期時には、設定されていないため、ゼロである。それ以降の変動分析周期時には、後述のステップＳ２０４で設定された値が誤り訂正率最小値として用いられる。

誤り訂正率差分値が訂正率差分閾値以上でない場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ２０４の動作に進む。一方、誤り訂正率差分値が訂正率差分閾値以上である場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ２０３の動作に進む。

ステップＳ２０３において、アクセス制御部１０１は、通信媒体特性の検出機構を実行すべきであると決定して、送信側の通信端末に評価系列要求パケットを送信する。それに応じて、送信側の通信端末は、評価系列パケットを送信してくるので、受信側の通信端末は、評価結果パケットを送信側の通信端末に返信する。これによって、通信媒体特性の検出機構が実行される。ステップＳ２０３の動作の後、アクセス制御部１０１は、ステップＳ２０４の動作に進む。

ステップＳ２０４において、アクセス制御部１０１は、今までの誤り訂正率の内、最小の値を、誤り訂正率最小値として、受信バッファ１０３に記憶し直す。

上記ステップＳ２００〜Ｓ２０４の動作は、変動分析周期の開始時から終了時までの間に実行される。ステップＳ２００〜Ｓ２０４の動作が終了したら、次の変動分析周期の開始時が到来するまで、アクセス制御部１０１は、図６に示す動作の開始を待機する。

図７は、通信媒体状態が悪化した状態から良好な状態に遷移した場合に通信媒体特性の検出機構が実行されるタイミングの一例を説明するためのシーケンス図である。以下、図７を参照しながら、通信媒体状態が悪化した状態から良好な状態に遷移した場合に通信媒体特性の検出機構が実行されるタイミングの一例について説明する。

まず、変動分析周期の開始時刻Ｔ８００の到来時、送信端末は、複数のパケットを含むデータシーケンス８０１を送信しているとする。

次に、変動分析周期の開始時刻Ｔ８０２以後、通信媒体状態が改善したとする。この場合、誤り訂正率が減少するので、誤り訂正率差分値が訂正率差分閾値以上となりうる。変動分析周期の開始時刻Ｔ８０４において、受信端末は、誤り訂正率差分値が訂正率差分閾値以上になったと判断した場合（図６のステップＳ２０２におけるＹＥＳへの流れを参照）、評価系列要求パケット８０５を送信端末宛に送信する。これに応じて、送信端末は、評価系列パケット８０６を受信端末に返信する。受信端末は、評価系列パケット８０６に基づいて、サブキャリア毎の変調度を求めて、評価結果パケット８０７に格納して、送信端末に送信する。送信端末は、評価結果パケット８０７に基づいて、通信パラメータを変更する。これによって、通信媒体特性の検出機構の実行が完了する。通信媒体特性の検出機構の実行後、受信端末は、データシーケンス８０３の誤り訂正率と誤り訂正率最小値とを比較し、小さい方の誤り訂正率に誤り訂正率最小値を更新する。

このように、第２の実施形態に係る通信端末は、誤り訂正率等のパケットの受信品質を示す情報要素の差分を所定の閾値と比較する。したがって、通信端末は、受信品質にある一定以上の変動があったか否かを検出することができる。よって、第２の実施形態に係る通信端末では、通信媒体特性が悪化したという現象に加え、通信媒体特性が改善したという現象も検出することとなる。よって、第２の実施形態に係る通信端末は、通信媒体状態が悪化している状態から良好な状態に変化したとしても、通信パラメータを通信媒体状態に適合するように追随させることができる。したがって、通信システム全体のスループットの向上、通信媒体状態の変動から通信パラメータの変更までの時間の短縮を図ることができる通信端末が提供されることとなる。

なお、第２の実施形態では、誤り訂正率といった情報要素を、変動分析周期の開始と共に求めることとしたが（図６のステップＳ２００参照）、差分値と閾値との比較を求めるステップ（図６のステップＳ２０２）において、求めることとしてもよい。

また、通信端末は、受信したパケットの誤り訂正処理を実行する毎に、誤り訂正率を算出するようにしてもよい。この場合、算出した誤り訂正率は、受信バッファ１０３に格納しておいて、アクセス制御部１０１は、図６の処理を実行する場合、格納されている最新の誤り訂正率と誤り訂正率最小値とを抽出して、これらの差分の絶対値によって、誤り訂正率差分値を求めるとよい。

なお、第２の実施形態では、誤り訂正率差分値を求めるにあたって、今回の変動分析周期で算出した誤り訂正率と誤り訂正率最小値との差分の絶対値を求めることとしたが、今回の変動分析周期で算出した誤り訂正率と前回の変動分析周期で算出した誤り訂正率との差分の絶対値を誤り訂正率差分値としてもよい。また、過去の変動分析周期で算出した誤り訂正率であれば、前回の変動分析周期で算出した誤り訂正率に限定されるものではない。

なお、第２の実施形態においても、第１の実施形態に示すように送信端末側で通信媒体特性の検出機構を実行するべきか否かを判断するようにし、必要に応じて、通信媒体特性の検出機構を実行することとしてもよい。

なお、第１および第２の実施形態では、変動分析周期は、一定であるとしたが、可変であってもよい。変動分析周期が一定であるとした場合、ネットワーク上に、複数の端末が存在すれば、変動分析周期の開始時刻が重なる可能性が増大し、結果、複数の通信端末による通信媒体特性の検出機構の実行が同時に行われる可能性がある。したがって、変動分析周期をランダムに変動させるか、あるいは特定のアルゴリズムによって、各通信端末の変動分析周期をリアルタイムに更新させることで、通信媒体特性の検出機構実行の実行が同時に行われる危険性を回避することができる。また、通信媒体特性の検出機構を実行させても、通信パラメータがほとんど変わらない場合、つまり通信媒体に対応する通信速度がほとんど変わらない場合、変動分析周期が長くなるように変更するようにしてもよい。変動分析周期を長くすることで、情報要素の算出回数・判定回数が減ることとなるので、情報要素の算出・判定に必要な通信端末の処理負担を軽減することができる。

なお、第１または第２の実施形態において、通信媒体特性の検出機構を実行させる条件として、再送発生率または誤り訂正率が所定値範囲内であることが一定期間継続していることを条件としてもよい。通信媒体状態が最初からある程度良い状態の場合、さらに改善されても再送発生率または誤り訂正率はもともと０に近似できる値だったので、第１または第２の実施形態では、再送発生率および誤り訂正率の差分で通信媒体状態を推測することはできない。この事態に対処するために、第１または第２の実施形態の変形として、通信端末は、送信パケット数または受信パケット数が所定数以上で、再送発生率または誤り訂正率が所定範囲内で、かつ、この状態が所定の期間継続した場合、通信媒体特性の検出機構を実行するようにしてもよい。これにより、通信媒体状態がある程度良い状態であったとしても、通信媒体特性の検出機構が実行されることとなるので、より良い通信パラメータを設定することが可能となる。
なお、マルチキャリア伝送の場合、占有周波数全体の電力の強さやプリアンブルの補正用などの受信信号レベルの変動を情報要素として、当該情報要素の差分の変動に基づいて、通信媒体状態を推測して、通信媒体特性の検出機構を実行するタイミングを決定するようにしてもよい。

（第３の実施形態）
第３の実施形態において、通信端末の構成は、第１の実施形態と同様であるので、図１を援用することとする。

無線ＬＡＮや電灯線通信などの通信システムでは、送信パケット同士の衝突を検知することが出来ないので、受信端末は、通常、送信端末に対して、パケットの送信成功または不成功に関する情報をＡＣＫパケットとして返信する。これによって、送信パケット同士の衝突が検知されている。

図８は、本発明の第３の実施形態に係る送信端末と受信端末との間での処理の流れを示すシーケンス図である。図８に示すように、送信端末は、データパケット１３０１を受信端末宛に送信する。受信端末は、データパケット１３０１の受信状況に基づいて特性情報を取得して、ＡＣＫパケット１３０２に格納し、当該ＡＣＫパケット１３０２を送信端末に送信する。送信端末は、受信したＡＣＫパケット１３０２から特性情報を取得して、通信媒体特性の検出機構を実行するべきか否かを判断する。ここで、特性情報として、受信パケットの内、誤り訂正の必要なサイズを示す誤り訂正ビット数や、送信されてくるデータパケットの一部を評価系列としてみなすことで受信端末において得られるＣＩＮＲ（Ｃａｒｒｉｅｒ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ Ｎｏｉｓｅ ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ：搬送波対干渉＋雑音電力比）値を用いる。このように特性情報とは、通信媒体の特性を評価した結果得られるパケットの受信品質を示す情報のことをいう。

ＣＩＮＲ値は、ビットエラーレートと理論的な相関関係がある。したがって、ＣＩＮＲ値の増減によって、通信媒体状態の変動を推定することが可能である。図９Ａは、評価系列としてみなされる部分を一部に持つデータパケットのデータパケットフォーマットの一例を示す図である。図９Ａに示すように、パケットヘッダ全てを評価系列とするとよい。図９Ｂは、評価系列としてみなされる部分を一部に持つデータパケットのデータパケットフォーマットの他の例を示す図である。図９Ｂに示すように、パケットヘッダとデータボディとの間に評価系列を持っていてもよい。

第３の実施形態における評価系列のデータパターンは、基本周期毎に送信される評価系列パケットに含まれるデータパターンと同様、送信端末および受信端末で共通して認識されているものである。従来と同様、評価系列内のデータの各部分は、どのサブキャリアを用いて伝送されるか予め決められている。したがって、受信端末は、送信端末から送られていた評価系列について、サブキャリア毎にＣＩＮＲを評価することができる。受信端末は、サブキャリア毎のＣＩＮＲを合計した値をＣＩＮＲ値として、ＡＣＫパケットに含ませて送信端末に送信する。これにより、送信端末は、通信媒体状態を認識することができる。

ただし、第３の実施形態における評価系列は、基本周期毎に送信される評価系列に比べて、スループットの低下しない程度に、サイズが小さいデータとなっている。なぜなら、基本周期毎に送信される評価系列と同程度のサイズの評価系列を用いたのでは、スループットが低下してしまうからである。

評価系列が短い場合、通信媒体状態が変動している最中の瞬間的なＣＩＮＲしか得られない。一方、評価系列が長い場合、長い時間に渡るＣＩＮＲを求めることができるので、ある一定期間のＣＩＮＲの平均値を求めることができる。通信媒体特性を局所的に観察した場合、不安定に変動しているので、瞬間的なＣＩＮＲを評価したのでは、ある一定期間におけるＣＩＮＲを正確に評価することができない。よって、評価系列が長い場合に比べて、評価系列が短い場合、ＣＩＮＲの精度は低いものとなる。以下、基本周期毎に送信される評価系列を通常評価系列といい、送信パケットに含ませるサイズが小さい評価系列を簡易評価系列ということとする。

本発明者は、たとえば、通常評価系列として、一サブキャリアあたり１２８シンボルのデータを利用するのに対して、簡易評価系列として、一サブキャリアあたり４シンボルのデータを利用した。したがって、簡易評価系列は、図９Ａに示すようにパケットヘッダに格納することができる程度の短いデータであるので、スループットの低下にはつながらない。また、図９Ｂに示すように格納したとしても、スループットの低下にはつながらない。

後述のように、第３の実施形態では、送信パケットに含まれる簡易評価系列を基本周期毎に送信される評価系列に比べてサイズが小さいデータとしている。そのため、受信端末が簡易評価系列によって得ることができるＣＩＮＲは、精度の低いものとなる。よって、精度の低いＣＩＮＲが、ＡＣＫパケットに格納されて送信端末に送られることとなる。しかし、送信端末は、ＡＣＫパケットから得られる精度の低いＣＩＮＲを積算して、平均値を情報要素として求め、ＣＩＮＲの平均値の差分によって、通信媒体特性の変動を認識する。よって、送信端末は、精度が低いＣＩＮＲを用いているが、通信媒体特性の変動を認識することができることとなる。

パケットヘッダ部は、通信システム上の全ての端末において認識できるようにするために、通信速度が最低でかつ最も冗長度の高い変調方式で送信される部分である。したがって、図９Ａに示すように、パケットヘッダ部を評価系列とみなす場合、ＣＩＮＲを比較的精度良く検出することができる。特に、ＤＭＴの場合、パケットヘッダ部は、サブキャリアの平均電力が一定となるため、評価系列として見なすのに適している。

なお、ＣＩＮＲ値は、全サブキャリアのＣＩＮＲを平均した値を示す特性情報である。第３の実施形態では、当該ＣＩＮＲ値として、各サブキャリアのＣＩＮＲを評価することで算出される１シンボルブロック当たりの送信可能ビット数の合計値、つまり１シンボルブロック当たりの伝送可能データ量である。

なお、特性情報として、ＣＩＮＲ値の代わりに、ＳＩＮＲ（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ ｐｕｌｓｅ Ｎｏｉｓｅ Ｒａｔｉｏ）の値を用いてもよい。また、特性情報として、受信パケットの受信強度を示す受信信号強度を用いてもよい。

送信端末は、受信端末からのＡＣＫパケットを受信し、埋め込まれている特性情報を取得する。送信端末のアクセス制御部１０１は、ＡＣＫパケットを受信する度に、取得した特性情報である訂正ビット数およびＣＩＮＲ値を積算する。また、アクセス制御部１０１は、パケットを送信する度に、送信データ長および送信回数も積算する。アクセス制御部１０１は、訂正ビット数の合計値、ＣＩＮＲ値の合計値、送信データ長の合計値、および送信回数を、送信バッファ１０２に宛先別の送信キュー１０２ａに関連付けられる形式で格納する。

図１０は、変動分析周期における内における第３の実施形態に係る送信端末のアクセス制御部１０１の動作を示すフローチャートである。以下、図１０を参照しながら、送信端末のアクセス制御部１０１の動作について説明する。なお、特に断らない限り、第３の実施形態において、単にアクセス制御部１０１といった場合、送信端末内のアクセス制御部１０１のことを指すものとする。なお、パケットの受信・復調は、図１０に示す動作と並行して行われている。したがって、訂正ビット数の合計値、ＣＩＮＲ値の合計値、送信データ長の合計値、および送信回数は、図１０に示す動作と並行して記憶される。

図１０に示す動作は、第２のタイマからの変動分析周期の開始通知がトリガとなってスタートする。

まず、情報要素の抽出・記憶処理を実行する（ステップＳ３００）。具体的には、アクセス制御部１０１は、訂正ビット数の合計値を送信データ長の合計値で割ることによって、誤り訂正率を算出する。また、アクセス制御部１０１は、ＣＩＮＲ値の合計値を送信回数で割ることによって、ＣＩＮＲ値の平均値（以下、平均ＣＩＮＲ値という）を算出する。さらに、第１の実施形態と同様にして、アクセス制御部１０１は、再送発生率を算出する。アクセス制御部１０１は、誤り訂正率、平均ＣＩＮＲ値、および再送発生率を情報要素とする。このように、情報要素は、通信媒体の状態を反映している情報であって、パケットの送受信の結果得ることができる情報である。第３の実施形態に係る情報要素は、パケットの送信効率または受信品質を示す情報である。通信端末への処理負担を軽減するために、情報要素は、算出が容易な情報であることが好ましい。

先述したように、簡易評価系列は、基本周期毎に送信する通常の評価系列に比べて短い。したがって、一回での評価では、精度の低いＣＩＮＲ値しか取得できない。しかし、ＣＩＮＲ値を積算し、平均化することによって、結果的に精度の高いＣＩＮＲ値を算出することができる。

次に、アクセス制御部１０１は、第１の実施形態と同様にして、送信パケット数が所定の最小パケット数以上であるか否かを判断する（ステップＳ３０１）。送信パケット数が所定の最小パケット数以上でない場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ３０７の動作に進む。一方、送信パケット数が所定の最小パケット数以上である場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ３０２の動作に進む。なお、第１の実施形態同様、アクセス制御部１０１は、パケットを送信するタイミング毎に、送信パケット数を送信バッファ１０２に記憶させているものとする。

ステップＳ３０２において、アクセス制御部１０１は、第１の実施形態と同様、再送発生率差分値が再送発生率差分閾値よりも小さいか否かを判断する。再送発生率差分閾値よりも小さくない場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ３０６の動作に進む。一方、再送発生率差分閾値よりも小さい場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ３０３の動作に進む。

ステップＳ３０３において、第１の実施形態と同様、アクセス制御部１０１は、伝送速度設定値が伝送速度設定閾値よりも小さいか否かを判断する。伝送速度設定閾値よりも小さくない場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ３０７の動作に進む。一方、伝送速度設定閾値よりも小さい場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ３０４の動作に進む。

ステップＳ３０４において、アクセス制御部１０１は、今回の変動分析周期で算出した誤り訂正率（第１の情報要素）と前回の変動分析周期で算出した誤り訂正率（第２の情報要素）との差分の絶対値を誤り訂正率差分値として算出し、誤り訂正率差分値が訂正率差分閾値以上であるか否かを判断する。なお、過去の変動分析周期で算出した誤り訂正率との差分を求めるのであれば、前回の変動分析周期で算出した誤り訂正率との差分に限られるものではない。

誤り訂正率差分値が訂正率差分閾値以上である場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ３０６の動作に進む。一方、誤り訂正率差分値が訂正率差分閾値以上でない場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ３０５の動作に進む。

ステップＳ３０５において、アクセス制御部１０１は、今回の変動分析周期で算出した平均ＣＩＮＲ値（第１の情報要素）と前回の変動分析周期で算出した平均ＣＩＮＲ値（第２の情報要素）との差分の絶対値を算出して平均ＣＩＮＲ差分値とし、当該平均ＣＩＮＲ差分値がＣＩＮＲ差分閾値以上であるか否かを判断する。なお、過去の変動分析周期で算出した平均ＣＩＮＲ値との差分を求めるのであれば、前回の変動分析周期で算出した平均ＣＩＮＲ値との差分に限られるものではない。

平均ＣＩＮＲ差分値がＣＩＮＲ差分閾値以上でない場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ３０７の動作に進む。一方、平均ＣＩＮＲ差分値がＣＩＮＲ差分閾値以上である場合、アクセス制御部１０１は、ステップＳ３０６の動作に進む。

ステップＳ３０６において、アクセス制御部１０１は、通信媒体特性の検出機構を実行すべきであると決定して、評価系列パケットを受信側の通信端末に送信し、それに応じて返信されてくる評価結果パケットに基づいて、通信パラメータを設定し直す。その後、アクセス制御部１０１は、ステップＳ３０７の動作に進む。

ステップＳ３０７において、アクセス制御部１０１は、再送発生率最小値を更新する。

ステップＳ３００〜Ｓ３０７の動作は、変動分析周期の間に実行される。処理が終了したら、次の変動分析周期の開始時期が到来するまで、アクセス制御部１０１は、図１０に示す動作の開始を待機する。

このように、第３の実施形態によれば、送信端末は、パケット内にスループット低下につながらない程度の簡易評価系列を含ませて、受信端末に送信する。受信端末は、受信したパケットに含まれる簡易評価系列に基づいて、通信媒体の特性情報として、ＣＩＮＲ値を得る。また、受信端末は、受信したパケットの誤り訂正ビット数を、通信媒体の特性情報として得る。受信端末は、得られた特性情報（ＣＩＮＲ値、誤り訂正ビット数）をＡＣＫパケットに含めて、送信端末に送信する。送信端末は、ＡＣＫパケットに含まれる特性情報であるＣＩＮＲ値および誤り訂正ビット数に基づいて、情報要素である誤り訂正率および平均ＣＩＮＲ値を求める。また、送信端末は、情報要素として、再送発生率を求める。送信端末は、情報要素（誤り訂正率、平均ＣＩＮＲ値、および再送発生率）の差分を所定の閾値と比較する。したがって、送信端末は、パケットの送信効率または受信品質にある一定以上の変動があったか否かを検出することができる。従来であれば、再送回数が増えたという事実によって、通信媒体特性が悪化したという現象しか認識できなかったが、第３の実施形態に係る通信端末では、通信媒体特性が悪化したという現象に加え、通信媒体特性が改善したという現象も検出できることとなる。よって、第３の実施形態に係る通信端末は、通信媒体状態が悪化している状態から良好な状態に変化したとしても、通信パラメータを通信媒体状態に適合するように追随させることができる。したがって、通信システム全体のスループットの向上、通信媒体状態の変動から通信パラメータの変更までの時間の短縮を図ることができる通信端末が提供されることとなる。

また、受信端末において、誤り訂正ビット数やＣＩＮＲは、容易に求めることができる情報であるので、受信端末の処理負担は増加しない。加えて、必ず送信する必要があるＡＣＫパケットに特性情報（誤り訂正ビット数やＣＩＮＲ）を格納したり、送信パケットの一部に短い評価系列（簡易評価系列）を格納したりするので、第３の実施形態の処理のために、スループットが増加することもない。また、第２の実施形態のように、評価系列要求パケットを受信端末が送信することによるスループットの増加も起こらない。

さらに、第３の実施形態では、情報要素として、ＣＩＮＲや誤り訂正ビット数に基づいて算出される平均ＣＩＮＲ値や誤り訂正率が用いられるので、より正確に通信媒体状態の変動を検出することが期待でき、通信媒体状態の変動に通信パラメータをより正確に追随させることが期待できる。

なお、第３の実施形態において、アクセス制御部１０１は、今回の変動分析周期で算出した誤り訂正率と前回の変動分析周期で算出した誤り訂正率との差分の絶対値を誤り訂正率差分値として算出することとしたが、今回の変動分析周期で算出した誤り訂正率と前回までの誤り訂正率の最小値との差分の絶対値を誤り訂正率差分値として算出してもよい。この場合、当該最小値は、図１０のステップＳ３０７において、更新されるとよい。

なお、第３の実施形態において、アクセス制御部１０１は、今回の変動分析周期で算出した平均ＣＩＮＲ値と前回の変動分析周期で算出した平均ＣＩＮＲ値との差分の絶対値を算出して平均ＣＩＮＲ差分値としたが、今回の変動分析周期で算出した平均ＣＩＮＲ値と前回までの平均ＣＩＮＲ値の最小値との差分の絶対値を平均ＣＩＮＲ差分値として算出してもよい。この場合、当該最小値は、図１０のステップＳ３０７において、更新されるとよい。

なお、通信媒体特性の検出機構を実行する度にも、アクセス制御部１０１は、評価系列パケット受信時のＣＩＮＲ値を算出して保持し、今回の変動分析周期で算出した平均ＣＩＮＲ値と前回の通信媒体特性の検出機構実行時で取得したＣＩＮＲ値との差分の絶対値を平均ＣＩＮＲ差分値として算出してもよい。なぜなら、平均ＣＩＮＲ値の精度が高いのならば、通信媒体特性の検出機構のＣＩＮＲ値と平均ＣＩＮＲ値とが比較可能であるはずであり、このようにすることによっても、通信媒体特性の変化を検知できるはずだからである。

なお、アクセス制御部１０１は、情報要素（平均ＣＩＮＲ値、誤り訂正率、および再送発生率）の算出に必要な情報（ＣＩＮＲ値、誤り訂正ビット数等）を蓄積するたびに、情報要素を算出して、蓄積していってもよい。この場合、アクセス制御部１０１は、変動分析周期毎に蓄積されている情報要素を抽出して、通信媒体特性の検出機構を実行するか否かを決定するとよい。

なお、特性情報として、ＳＩＮＲ値や受信信号強度が用いられる場合、アクセス制御部１０１は、ＳＩＮＲ値の平均値や受信信号強度の平均値を情報要素として抽出して、差分を閾値判定して、通信媒体特性の検出機構を実行するべきか否かを決定してもよい。

なお、図１０におけるステップＳ３０１、Ｓ３０２、Ｓ３０３、Ｓ３０４、Ｓ３０５の順番は、一部入れ替わってもよい。

特に、ステップＳ３０４とＳ３０５とは、どちらが先に行われても良い。
また、ステップＳ３０２は、典型的には、通信媒体状態の悪化を検出する役割を持つ。したがって、通信媒体状態の改善の検出を優先する場合、ステップＳ３０４またはＳ３０５の動作を、ステップＳ３０２の動作の前に行うとよい。

なお、ステップＳ３０３は、低い通信レートの設定で固定させないためのステップであるとともに、ある程度高い通信レートでの不必要な通信媒体特性の検出機構の実行頻度を抑える役割も持つ。しかし、訂正率差分閾値およびＣＩＮＲ差分閾値の値を小さく設定して、ステップＳ３０３の動作を省略してもよい。

なお、送信パケット数が所定の最小パケット数以上であるか否かを判断するステップＳ３０１の処理は、必須の処理ではない。

また、誤り訂正率差分閾値を現在の伝送速度設定値に応じて変更するようにしてもよい。通信媒体状態が悪化している状況で設定された通信パラメータと通信媒体状態が良好な状況で設定された通信パラメータとでは、通信媒体の状態の変動による誤り訂正率の変動の幅が異なる。通信媒体状態が悪化している状況で設定されている通信パラメータは、誤りに強い冗長性の高い通信パラメータである。したがって、通信パラメータが通信媒体状態が悪化している状況で設定されている場合、通信媒体状態が改善されても、通信媒体状態が良好な状況で設定されている通信パラメータの場合と比べて、誤り訂正率の変動差分は小さくなる。よって、伝送速度設定値の値が高いときは、誤り訂正率差分閾値の値を高くし、伝送速度設定値の値が低いときは、誤り訂正率差分値の値を低く変更するとよい。

なお、第１〜第３の実施形態によれば、基本周期毎に、通信媒体特性の検出機構が実行されなくても、通信媒体状態に追随するように通信パラメータを設定していくことができる。ただし、第１〜第３の実施形態では、伝送速度設定閾値を設けている限り、通信媒体状態が良好である期間が長時間続いても、当該良好な通信媒体状態に通信パラメータを追随させることができないので、基本周期毎に通信媒体特性の検出機構を実行することに意義は存在する。

なお、上述の各実施形態は、記憶装置（ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスク等）に格納された上述の処理手順をＣＰＵに実行させることができるプログラムを、ＣＰＵに実行させることによっても実現できる。この場合、当該プログラムは、記録媒体を介して記憶装置内に格納された上で実行されてもよいし、記録媒体上から直接実行されてもよい。ここでの記録媒体は、ＲＯＭやＲＡＭ、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、フレキシブルディスクやハードディスク等の磁気ディスクメモリ、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ、ＢＤ等の光ディスク、メモリカード等の記録媒体をいう。また、ここでいう記録媒体は、電話回線や搬送路等の通信媒体も含む概念である。

なお、アクセス制御部１０１は、集積回路であるＬＳＩとして実現されてもよい。この機能ブロックは、１チップ化されていてもよいし、一部又は全てを含むように１チップ化されていてもよい。ここでは、ＬＳＩといったが、集積度の違いによっては、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと称呼されることもある。また、集積回路化の手法は、ＬＳＩに限られるものではなく、専用回路または汎用プロセッサで集積回路化を行ってもよい。また、ＬＳＩ製造後にプログラムすることが可能なＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）や、ＬＳＩ内部の回路セルの接続や設定を再構成可能なリコンフィギュラブル・プロセッサーを用いてもよい。さらには、半導体技術の進歩または派生する別技術によりＬＳＩに置き換わる集積回路化の技術が登場すれば、当然、その技術を用いて機能ブロックを集積化してもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてあり得る。

以下に、上記各実施形態を実際のネットワークシステムに応用した例について説明する。図１１は、本発明の通信端末を高速電灯線伝送に適用したときのシステム全体の構成を示す図である。図１１に示すように、本発明の通信端末は、コンセントを介して、デジタルテレビ（ＤＴＶ）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ＤＶＤレコーダ等のマルチメディア機器と電灯線との間のインターフェースを提供する。マルチメディア機器と本発明の通信端末との間は、ＩＥＥＥ１３９４のインターフェースであったり、ＵＳＢインターフェースであったり、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）インターフェースであったりする。このような構成によって、電灯線を媒体としたマルチメディアデータ等のデジタルデータを高速伝送する通信ネットワークシステムが構成されることとなる。この結果、従来の有線ＬＡＮのようにネットワークケーブルを新たに敷設することなく、家庭、オフィス等に既に設置されている電灯線をそのままネットワーク回線として使用することができる。したがって、コスト面、設置の容易性の面から、その利便性は、極めて大きい。

図１１に示した実施形態では、本発明の通信端末は、既存のマルチメディア機器の信号インターフェースを電灯線通信のインターフェースに変換するアダプタとしての役割を果たしているが、パーソナルコンピュータ、ＤＶＤレコーダ、デジタルテレビ、ホームサーバシステムなどのマルチメディア機器に本発明の通信端末が内蔵されていてもよい。これにより、マルチメディア機器の電源コードを介して、機器間のデータ伝送が可能となる。この場合、アダプタと電灯線とを接続する配線や、ＩＥＥＥ１３９４ケーブル、ＵＳＢケーブル、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）ケーブルが不要となり、配線が簡略化されることとなる。

また、電灯線を用いた通信ネットワークシステムは、ルータおよび／またはハブを介して、インターネットや、無線ＬＡＮ、従来の有線ケーブルのＬＡＮに接続することができるので、本発明の通信ネットワークシステムを用いたＬＡＮシステムの拡張にも何らの問題も生じない。

また、電灯線伝送により電灯線を介して流される通信データは、電灯線に直接接続された装置に傍受される以外は、無線ＬＡＮで問題となる傍受によるデータ漏洩の問題の対象とならない。したがって、電灯線伝送方式は、セキュリティの面からも効果を有する。もちろん、電灯線を流れるデータは、たとえば、ＩＰプロトコルにおけるＩＰＳｅｃや、コンテンツ自身の暗号化、その他のＤＲＭ方式等で保護されていてもよい。

本発明にかかる伝送路特性の検出機構を実行可能な通信端末および伝送路特性の検出機構実行タイミング決定方法は、通信システム全体の利用効率を向上させることができ、ＡＶ伝送分野やその他の産業分野等に利用することができ、その産業上の利用可能性は非常に広くかつ大きい。

本発明の第１の実施形態に係る通信端末１００の構成を示すブロック図 変動分析周期内におけるアクセス制御部１０１の動作を示すフローチャート 通信媒体状態が悪化した状態から良好な状態に遷移した場合に通信媒体特性の検出機構が実行されるタイミングの一例を説明するためのシーケンス図 通信媒体状態が悪化した状態から良好な状態に遷移した場合に通信媒体特性の検出機構が実行されるタイミングの他の例を説明するためのシーケンス図 第１の実施形態に係る通信端末を用いた場合の通信媒体状態と通信レートとの関係の一例を示すグラフ 変動分析周期内における本発明の第２の実施形態に係る通信端末１００におけるアクセス制御部１０１の動作を示すフローチャート 通信媒体状態が悪化した状態から良好な状態に遷移した場合に通信媒体特性の検出機構が実行されるタイミングの一例を説明するためのシーケンス図 本発明の第３の実施形態に係る送信端末と受信端末との間での処理の流れを示すシーケンス図 評価系列としてみなされる部分を一部に持つデータパケットのデータパケットフォーマットの一例を示す図 評価系列としてみなされる部分を一部に持つデータパケットのデータパケットフォーマットの他の例を示す図 変動分析周期における第３の実施形態に係る送信端末のアクセス制御部１０１の動作を示すフローチャート 本発明の通信端末を高速電灯線伝送に適用したときのシステム全体の構成を示す図 通信媒体特有の特性に依存せずに、通信媒体特性の検出機構の発生タイミングを決定する従来の方法を示すシーケンス図 通信媒体特性の検出機構を周期的に実行した従来の場合の通信レートと通信媒体状態との関係を示すグラフ パケットの再送回数が所定値を超えた場合に通信媒体特性の検出機構を実行した従来の場合の通信レートと通信媒体状態との関係を示すグラフ

符号の説明

１００ 通信端末
１０１ アクセス制御部
１０２ 送信バッファ
１０３ 受信バッファ
１０４ 誤り訂正処理部
１０５ 変復調部

Claims (20)

1. 通信媒体特性に応じて決定された変復調のための通信パラメータに基づいて、パケットを変復調して送受信する通信端末であって、
   所定の周期毎に、前記パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出する情報要素抽出手段と、
   前記所定の周期毎に、前記情報要素抽出手段によって抽出された第１の情報要素と、過去に前記情報要素抽出手段によって抽出された第２の情報要素との差分を算出する差分算出手段と、
   前記差分算出手段によって算出された前記第１の情報要素と前記第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、前記通信パラメータを変更するための前記通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを前記所定の周期毎に決定する検出機構実行決定手段とを備え、
   前記通信端末は、前記パケットの送信側であり、
   前記情報要素抽出手段は、送信パケットの再送発生率および未送信パケット数の平均値を、前記パケットの送信効率を示す前記情報要素として抽出することを特徴とする、通信端末。
2. 通信媒体特性に応じて決定された変復調のための通信パラメータに基づいて、パケットを変復調して送受信する通信端末であって、
   所定の周期毎に、前記パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出する情報要素抽出手段と、
   前記所定の周期毎に、前記情報要素抽出手段によって抽出された第１の情報要素と、過去に前記情報要素抽出手段によって抽出された第２の情報要素との差分を算出する差分算出手段と、
   前記差分算出手段によって算出された前記第１の情報要素と前記第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、前記通信パラメータを変更するための前記通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを前記所定の周期毎に決定する検出機構実行決定手段とを備え、
   前記通信端末は、前記パケットの受信側であり、
   前記情報要素抽出手段は、受信パケットの誤り訂正率を、前記パケットの受信品質を示す前記情報要素として抽出することを特徴とする、通信端末。
3. 通信媒体特性に応じて決定された変復調のための通信パラメータに基づいて、パケットを変復調して送受信する通信端末であって、
   所定の周期毎に、前記パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出する情報要素抽出手段と、
   前記所定の周期毎に、前記情報要素抽出手段によって抽出された第１の情報要素と、過去に前記情報要素抽出手段によって抽出された第２の情報要素との差分を算出する差分算出手段と、
   前記差分算出手段によって算出された前記第１の情報要素と前記第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、前記通信パラメータを変更するための前記通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを前記所定の周期毎に決定する検出機構実行決定手段とを備え、
   前記通信端末は、前記パケットの送信側であり、
   前記情報要素抽出手段は、前記パケットの受信側の通信端末から返信されてくるＡＣＫパケットに格納されている前記パケットの受信品質を示す特性情報に基づいて、前記パケットの受信品質を示す前記情報要素を抽出することを特徴とする、通信端末。
4. 前記差分算出手段は、前記再送発生率の差分および前記未送信パケット数の平均値の差分を算出し、
   前記検出機構実行決定手段は、前記再送発生率の差分が所定の再送発生率差分閾値以上である、または前記未送信パケット数の平均値の差分が所定の未送信差分閾値よりも大きい場合に、前記検出機構を実行すべきであると決定することを特徴とする、請求項１に記載の通信端末。
5. 前記検出機構実行決定手段は、さらに、前記通信パラメータに基づいて算出される伝送速度設定値が所定の伝送速度設定閾値よりも小さい場合に、前記検出機構を実行すべきであると決定することを特徴とする、請求項４に記載の通信端末。
6. 前記差分算出手段は、前記誤り訂正率の差分を算出し、
   前記検出機構実行決定手段は、前記誤り訂正率の差分が所定の訂正率差分閾値以上である場合に、前記検出機構を実行すべきであると決定することを特徴とする、請求項２に記載の通信端末。
7. 前記特性情報は、受信側の通信端末によって受信されたパケットの内、誤り訂正の必要な部分のサイズを示す情報であることを特徴とする、請求項３に記載の通信端末。
8. 前記情報要素抽出手段は、前記サイズに基づいて、前記受信パケットの受信品質を示す誤り訂正率を前記情報要素として抽出することを特徴とする、請求項７に記載の通信端末。
9. 前記差分算出手段は、前記誤り訂正率の差分を算出し、
   前記検出機構実行決定手段は、前記誤り訂正率の差分が所定の誤り訂正率差分閾値以上の場合に、前記検出機構を実行すべきであると決定することを特徴とする、請求項８に記載の通信端末。
10. 前記パケットには、受信品質を評価するための予め定められたパターンを有する簡易評価系列が格納されており、
    前記簡易評価系列は、前記検出機構が実行される際に用いられる前記通信媒体の特性を評価するための評価系列のデータよりもサイズが小さく、
    前記特性情報は、受信側の通信端末によって受信された前記パケットに含まれる前記簡易評価系列に基づいて求められたＣＩＮＲ値、ＳＩＮＲ値、または受信信号強度であることを特徴とする、請求項３に記載の通信端末。
11. 前記情報要素抽出手段は、前記ＣＩＮＲ値の平均値、前記ＳＩＮＲ値の平均値、または前記受信信号強度の平均値を、前記受信パケットの受信品質を示す情報要素として抽出することを特徴とする、請求項１０に記載の通信端末。
12. 前記差分算出手段は、前記ＣＩＮＲ値の平均値の差分、前記ＳＩＮＲ値の平均値の差分、または前記受信信号強度の平均値の差分を算出し、
    前記検出機構実行決定手段は、前記ＣＩＮＲ値の平均値の差分、前記ＳＩＮＲ値の平均値の差分、または前記受信信号強度の平均値の差分が所定の閾値以上である場合に、前記検出機構を実行すべきであると決定することを特徴とする、請求項１１に記載の通信端末。
13. 通信媒体特性に応じて決定された変復調のための通信パラメータに基づいて、パケットを変復調して送受信する通信端末であって、
    所定の周期毎に、前記パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出する情報要素抽出手段と、
    前記所定の周期毎に、前記情報要素抽出手段によって抽出された第１の情報要素と、過去に前記情報要素抽出手段によって抽出された第２の情報要素との差分を算出する差分算出手段と、
    前記差分算出手段によって算出された前記第１の情報要素と前記第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、前記通信パラメータを変更するための前記通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを前記所定の周期毎に決定する検出機構実行決定手段とを備え、
    前記検出機構は、所定の基本周期毎に実行されており、
    前記所定の周期は、前記所定の基本周期よりも短いことを特徴とする、通信端末。
14. 前記所定の周期は、可変であることを特徴とする、請求項１３に記載の通信端末。
15. 通信媒体特性に応じて決定された変復調のための通信パラメータに基づいて、パケットを変復調して送受信する通信端末であって、
    所定の周期毎に、前記パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出する情報要素抽出手段と、
    前記所定の周期毎に、前記情報要素抽出手段によって抽出された第１の情報要素と、過去に前記情報要素抽出手段によって抽出された第２の情報要素との差分を算出する差分算出手段と、
    前記差分算出手段によって算出された前記第１の情報要素と前記第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、前記通信パラメータを変更するための前記通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを前記所定の周期毎に決定する検出機構実行決定手段と、
    前記検出機構実行決定手段によって、前記検出機構を実行すべきであると決定された場合、前記通信媒体特性を評価するための評価系列パケットを受信側の通信端末に送信し、前記受信側の通信端末から返信されてくる前記通信媒体特性の評価結果を含む評価結果パケットを受信し、前記評価結果パケットに基づいて、前記通信パラメータを変更する検出機構実行手段とを備える、通信端末。
16. パケットの送信側の通信装置が、前記パケットを変復調する際に用いる通信パラメータを求めるための通信媒体特性の検出機構を実行するタイミングを決定する方法であって、
    所定の周期毎に、前記パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出するステップと、
    前記所定の周期毎に、前記情報要素を抽出するステップで抽出された第１の情報要素と、過去に前記情報要素を抽出するステップで抽出された第２の情報要素との差分を算出するステップと、
    前記算出するステップで算出された前記第１の情報要素と前記第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、前記通信パラメータを変更するための前記通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを前記所定の周期毎に決定するステップとを備え、
    前記情報要素を抽出するステップでは、送信パケットの再送発生率および未送信パケット数の平均値を、前記パケットの送信効率を示す前記情報要素として抽出することを特徴とする、方法。
17. パケットの受信側の通信装置が、前記パケットを変復調する際に用いる通信パラメータを求めるための通信媒体特性の検出機構を実行するタイミングを決定する方法であって、
    所定の周期毎に、前記パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出するステップと、
    前記所定の周期毎に、前記情報要素を抽出するステップで抽出された第１の情報要素と、過去に前記情報要素を抽出するステップで抽出された第２の情報要素との差分を算出するステップと、
    前記算出するステップで算出された前記第１の情報要素と前記第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、前記通信パラメータを変更するための前記通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを前記所定の周期毎に決定するステップとを備え、
    前記情報要素を抽出するステップでは、受信パケットの誤り訂正率を、前記パケットの受信品質を示す前記情報要素として抽出することを特徴とする、方法。
18. パケットの送信側の通信装置が、前記パケットを変復調する際に用いる通信パラメータを求めるための通信媒体特性の検出機構を実行するタイミングを決定する方法であって、
    所定の周期毎に、前記パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出するステップと、
    前記所定の周期毎に、前記情報要素を抽出するステップで抽出された第１の情報要素と、過去に前記情報要素を抽出するステップで抽出された第２の情報要素との差分を算出するステップと、
    前記算出するステップで算出された前記第１の情報要素と前記第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、前記通信パラメータを変更するための前記通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを前記所定の周期毎に決定するステップとを備え、
    前記情報要素を抽出するステップでは、前記パケットの受信側の通信端末から返信されてくるＡＣＫパケットに格納されている前記パケットの受信品質を示す特性情報に基づいて、前記パケットの受信品質を示す前記情報要素を抽出することを特徴とする、方法。
19. パケットを変復調する際に用いる通信パラメータを求めるための通信媒体特性の検出機構を実行するタイミングを決定する方法であって、
    所定の周期毎に、前記パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出するステップと、
    前記所定の周期毎に、前記情報要素を抽出するステップで抽出された第１の情報要素と、過去に前記情報要素を抽出するステップで抽出された第２の情報要素との差分を算出するステップと、
    前記算出するステップで算出された前記第１の情報要素と前記第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、前記通信パラメータを変更するための前記通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを前記所定の周期毎に決定するステップとを備え、
    前記検出機構は、所定の基本周期毎に実行されており、
    前記所定の周期は、前記所定の基本周期よりも短いことを特徴とする、方法。
20. パケットを変復調する際に用いる通信パラメータを求めるための通信媒体特性の検出機構を実行するタイミングを決定する方法であって、
    所定の周期毎に、前記パケットの送信効率または受信品質を示す情報を情報要素として抽出するステップと、
    前記所定の周期毎に、前記情報要素を抽出するステップで抽出された第１の情報要素と、過去に前記情報要素を抽出するステップで抽出された第２の情報要素との差分を算出するステップと、
    前記算出するステップで算出された前記第１の情報要素と前記第２の情報要素との差分の大きさに基づいて、前記通信パラメータを変更するための前記通信媒体特性の検出機構を実行すべきか否かを前記所定の周期毎に決定するステップと、
    前記検出機構を実行すべきであると決定された場合、前記通信媒体特性を評価するための評価系列パケットを受信側の通信端末に送信し、前記受信側の通信端末から返信されてくる前記通信媒体特性の評価結果を含む評価結果パケットを受信し、前記評価結果パケットに基づいて、前記通信パラメータを変更するステップとを備える、方法。

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