JP4938657B2 - 無線通信装置および無線通信方法 - Google Patents
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Description
本発明は、複数のリンクが共存する無線通信システムにおいて、複数のリンクを同時に伝送することで高い空間利用効率を実現できる無線通信装置および無線通信方法に関する。なお、本明細書内においてリンクとは、送信側の無線局から受信側の無線局に向けたデータの伝送のことを指す。
従来、無線ＬＡＮなどのパケット無線伝送を行う無線通信システムにおいては、キャリアセンスに基づくアクセス制御方式（ＣＳＭＡ方式）が広く用いられている。例えば非特許文献１では、受信信号強度に基づくキャリアセンスに加えて、データ送信要求（ＲＴＳ）、受信準備完了（ＣＴＳ）制御パケットを用いるＣＳＭＡ／ＣＡ方式が記載されている。
ＣＳＭＡ／ＣＡ方式は、自局から存在を検知できないが通信相手局には干渉を与える、いわゆる隠れ端末によるパケットの衝突を回避することを目的としたものである。
しかし、ＣＳＭＡ方式やＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、キャリアセンス機能により干渉信号を検知した無線局は、干渉信号の受信信号強度が通信の障害にならない程度の弱いものであっても送信を行わなくなってしまう、いわゆるさらされ端末問題が発生するため、システム全体としての伝送容量が制限されるという問題があった。
しかし、ＣＳＭＡ方式やＣＳＭＡ／ＣＡ方式では、キャリアセンス機能により干渉信号を検知した無線局は、干渉信号の受信信号強度が通信の障害にならない程度の弱いものであっても送信を行わなくなってしまう、いわゆるさらされ端末問題が発生するため、システム全体としての伝送容量が制限されるという問題があった。
図２０は従来のＣＳＭＡ方式の動作を説明するためのシステム概念図、図２１はそのシステムにおけるパケット伝送の時間的なシーケンスを表す図である。
図２０において、無線局１０１は無線局１０２へ、無線局１０３は無線局１０４へ、それぞれＣＳＭＡ方式に基づいてデータを伝送する。
図２１において、無線局１０３は、データの送信を開始するためにまずキャリアセンス（ＣＳ）を行い、キャリアが検出されないことを確認してから無線局１０４宛にデータを送信する。ここで、無線局１０３のデータ送信中に無線局１０１が送信開始を試みる場合、キャリアセンス（ＣＳ）により無線局１０３が送信しているデータパケットの信号を検出するため、送信が禁止される。逆に、無線局１０１のデータ送信中に無線局１０３が送信開始を試みる場合は、無線局１０３はキャリアセンスにより無線局１０１の信号を検出してしまうため、送信が禁止される。従来のＣＳＭＡ方式では、無線局１０２において受信される無線局１０３からの干渉信号の強度が、無線局１０１から送信される希望信号の強度に比べて十分弱く、希望信号の受信の支障にならない場合においても送信禁止状態が発生してしまうため、システム全体の伝送容量を向上させることができない。
図２０において、無線局１０１は無線局１０２へ、無線局１０３は無線局１０４へ、それぞれＣＳＭＡ方式に基づいてデータを伝送する。
図２１において、無線局１０３は、データの送信を開始するためにまずキャリアセンス（ＣＳ）を行い、キャリアが検出されないことを確認してから無線局１０４宛にデータを送信する。ここで、無線局１０３のデータ送信中に無線局１０１が送信開始を試みる場合、キャリアセンス（ＣＳ）により無線局１０３が送信しているデータパケットの信号を検出するため、送信が禁止される。逆に、無線局１０１のデータ送信中に無線局１０３が送信開始を試みる場合は、無線局１０３はキャリアセンスにより無線局１０１の信号を検出してしまうため、送信が禁止される。従来のＣＳＭＡ方式では、無線局１０２において受信される無線局１０３からの干渉信号の強度が、無線局１０１から送信される希望信号の強度に比べて十分弱く、希望信号の受信の支障にならない場合においても送信禁止状態が発生してしまうため、システム全体の伝送容量を向上させることができない。
この問題に対し、特許文献１では、アクセスポイントが干渉領域と非干渉領域とを判別して、干渉領域の局と非干渉領域の局に異なる通信時間を割り当てる技術が開示されている。ここで、干渉領域とは、その領域の無線局において、通信対象のアクセスポイントからの希望信号と他のアクセスポイントからの干渉信号との信号対干渉電力比（ＣＩＲ）が、通信成立に必要な最低限のＣＩＲ（所要ＣＩＲ）未満である領域をいう。また、非干渉領域とは、その領域にある無線局において、通信対象のアクセスポイントからの希望信号と他のアクセスポイントからの干渉信号とのＣＩＲが所要ＣＩＲ以上である領域をいう。
図２２は上記特許文献１の技術を用いた無線通信システムの概念を示す図である。図２２において、２００は制御局、２０１と２０２はアクセスポイント、２０３〜２０６は無線局である。ここで、無線局２０３と２０５はアクセスポイント２０１と、無線局２０４および２０６はアクセスポイント２０２との間で通信を行っている。各アクセスポイントは、ビーコン等を用いた所定の手続きで、各無線局間の受信電力に基づいて各無線局が非干渉領域にあるかどうかを判断する。
図２２の例においては、無線局２０３と無線局２０４はそれぞれ異なるアクセスポイントに対応する非干渉領域にあり、同時に通信が行われても互いに所要ＣＩＲ以上のＣＩＲを確保できる。一方、無線局２０５と無線局２０６は干渉領域にあり、同時に通信をすることができない。干渉領域の無線局２０５と２０６は、干渉領域用の時間帯において従来通りＣＳＭＡを用いて時分割で通信を行い、非干渉領域の無線局２０３と２０４は、非干渉領域専用の時間帯においてキャリアセンスを行うことなく通信を行う。これにより、別々のアクセスポイントに属する非干渉領域の局同士は、非干渉領域専用の時間帯において、パケットの損失を起こすことなく同時に送信することが可能になり、システム全体の伝送容量を向上させることができる。
また、非特許文献１では、ＲＴＳ／ＣＴＳ及び予約時間情報を用いた仮想キャリアセンスによる衝突回避技術が開示されている。図２３は、ＲＴＳ／ＣＴＳと予約時間情報を用いる通信制御方法を図２０のシステムに適用した場合のパケット伝送の時間的なシーケンスを表す図である。
図２３において、最初に無線局１０３がキャリアセンス（ＣＳ）を行い、キャリアが検出されなかったため、無線局１０４宛にＲＴＳパケットを送出する。ＲＴＳパケットには、送信予定のデータパケットとそれに対応する受信確認（ＡＣＫ）パケットの伝送が完了するまでの時間を予約するための予約時間情報が含まれている。
図２３において、最初に無線局１０３がキャリアセンス（ＣＳ）を行い、キャリアが検出されなかったため、無線局１０４宛にＲＴＳパケットを送出する。ＲＴＳパケットには、送信予定のデータパケットとそれに対応する受信確認（ＡＣＫ）パケットの伝送が完了するまでの時間を予約するための予約時間情報が含まれている。
無線局１０１は、無線局１０３から無線局１０４宛のＲＴＳパケットを受信すると、ＲＴＳパケットに含まれている予約時間情報に基づき、送信禁止時間情報（ＮＡＶ）のタイマーを設定し、予約時間が経過するまで送信禁止状態に入る。
無線局１０４は、受信準備ができており且つ送信禁止状態でない場合、無線局１０４宛にＣＴＳパケットを送出する。無線局１０３は、無線局１０４からのＣＴＳパケットを受信すると、無線局１０４宛のデータパケットを送信する。
無線局１０４は、受信準備ができており且つ送信禁止状態でない場合、無線局１０４宛にＣＴＳパケットを送出する。無線局１０３は、無線局１０４からのＣＴＳパケットを受信すると、無線局１０４宛のデータパケットを送信する。
データパケットを２個以上連続して送信する場合には、最後のデータパケット以外のデータパケットに、後続のデータパケットとそれに対応するＡＣＫパケットの伝送が完了するまでの時間を予約するための予約時間情報が含まれている。
図２３は、無線局１０３が２個のデータパケットを連続して送信する場合を示している。無線局１０１は、最初のデータパケットの予約時間情報に基づき、ＮＡＶのタイマーを更新し、後続のデータパケットとＡＣＫパケットが終了する予定時刻まで送信禁止状態の時間を延長する。このようにして、無線局１０２と無線局１０３、あるいは無線局１０１と無線局１０４が互いに通信できない位置関係にある場合に、同時に送信を行ってパケットの衝突が起こることを防止することができる。
図２３は、無線局１０３が２個のデータパケットを連続して送信する場合を示している。無線局１０１は、最初のデータパケットの予約時間情報に基づき、ＮＡＶのタイマーを更新し、後続のデータパケットとＡＣＫパケットが終了する予定時刻まで送信禁止状態の時間を延長する。このようにして、無線局１０２と無線局１０３、あるいは無線局１０１と無線局１０４が互いに通信できない位置関係にある場合に、同時に送信を行ってパケットの衝突が起こることを防止することができる。
しかし、これらの機構により、無線局１０１は、無線局１０３の信号が受信された場合、長時間にわたり送信禁止状態となる。そのため、たとえ、無線局１０３から無線局１０２に与える干渉の強度が、無線局１０１から無線局１０２宛の信号の強度に比べて十分弱く通信の支障にならない場合においても、前記のような送信禁止状態が発生してしまうため、システム全体の伝送容量を向上させることができない。
この問題に対し、特許文献２では、ＲＴＳパケットやＣＴＳパケットが受信されたか否かに応じて、自局の信号が他局への妨害となるか否かを判断し、妨害にならず両立する信号は同時に送信することで、システム全体の伝送容量を向上させる技術が開示されている。
図２４は、特許文献２におけるパケット伝送の時間的なシーケンスの一例を表す図である。ここで、無線局１０３がＲＴＳパケットを送出し、それに対応して無線局１０４がＣＴＳパケットを送出し、無線局１０３がデータパケットを送出する手順は、図２３の場合と同様であるが、無線局１０３のデータパケット送出完了時刻から無線局１０４がＡＣＫパケットを送出開始する時刻までの間を、ＲＴＳパケットが割り込めるよう確保している点が図２３の場合と異なる。
図２４は、特許文献２におけるパケット伝送の時間的なシーケンスの一例を表す図である。ここで、無線局１０３がＲＴＳパケットを送出し、それに対応して無線局１０４がＣＴＳパケットを送出し、無線局１０３がデータパケットを送出する手順は、図２３の場合と同様であるが、無線局１０３のデータパケット送出完了時刻から無線局１０４がＡＣＫパケットを送出開始する時刻までの間を、ＲＴＳパケットが割り込めるよう確保している点が図２３の場合と異なる。
無線局１０１において、無線局１０３のＲＴＳパケットは受信されたが、それに対応する無線局１０４のＣＴＳパケットは受信されなかった場合、無線局１０１は、自局と無線局１０４とは互いに干渉を与えない位置関係であると判断し、無線局１０３のデータパケットの送信終了直後に無線局１０２宛のＲＴＳパケットを送出する。無線局１０１のＲＴＳパケットを受信した無線局１０２は、無線局１０３および無線局１０４の信号が受信されていない場合、無線局１０１宛にＣＴＳパケットを送出する。このＣＴＳパケットは、無線局１０４からのＡＣＫパケットと時間的に重なるが、無線局１０１は無線局１０４からの干渉を受けない位置にあるため、問題なくＣＴＳパケットを受信できる。続いて、無線局１０１は、無線局１０２宛にデータパケットを送出する。このデータパケットは、無線局１０３が無線局１０４宛に送出するデータパケットと時間的に重なるが、無線局１０４は無線局１０１から干渉を受けない位置にあり、無線局１０２は無線局１０３から干渉を受けない位置にあるため、両データパケットの同時送信が実現できる。
特開２００４−２６０６３７号公報
特開２００１−３４５８０９号公報
ＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１， １９９９ Ｅｄｉｔｉｏｎ
しかしながら、特許文献1の技術では、複数のアクセスポイントの情報を一元的に管理し制御するための、集中管理局が必要である。さらに、干渉領域専用の時間帯と非干渉領域専用の時間帯に時間を分割して通信を行うため、非干渉領域の局に割り当てられた特定の時間帯でしか同時送信を行うことができない。
また、特許文献２の技術では、通信を行う無線局のペアの片方の無線局が、他の通信を行う無線局のいずれからも信号到達範囲外にあり、もう一方の無線局も、他の通信を行う片方の無線局の信号到達範囲外にあるという、特定の配置の場合にしか、同時送信を実現することができない。すなわち、少なくとも一方の無線局が、他の通信を行う両方の無線局の信号を受信できる場合や、ペアの両方の無線局が、他の通信を行う無線局の信号を受信できる場合には、実際には同時送信が可能であるにもかかわらず同時送信を行うことができない。
また、特許文献２の技術では、通信を行う無線局のペアの片方の無線局が、他の通信を行う無線局のいずれからも信号到達範囲外にあり、もう一方の無線局も、他の通信を行う片方の無線局の信号到達範囲外にあるという、特定の配置の場合にしか、同時送信を実現することができない。すなわち、少なくとも一方の無線局が、他の通信を行う両方の無線局の信号を受信できる場合や、ペアの両方の無線局が、他の通信を行う無線局の信号を受信できる場合には、実際には同時送信が可能であるにもかかわらず同時送信を行うことができない。
無線ＬＡＮ機器などの普及により無線局の空間的な密度が高くなってくると、多数の無線局が信号到達範囲内に存在する状況が想定される。また、変調方式や符号化率を選択できる通信方式では、制御パケットの制御情報を到達距離が大きくなる変調方式や符号化率で伝送することが多いため、特許文献２の技術で同時送信が可能となる配置が生じる確率は、いっそう小さくなる。このように、特許文献２の技術では、非常に限定された特定の配置の場合にしか同時送信が実現できないため、同時送信の機会が少なく、効率の向上が限られるという課題がある。
本発明は、上記従来の課題を解決し、システム全体の伝送容量を向上させることを目的とする。
本発明の第１の発明は、上記問題を解決するために、無線通信装置に、受信された信号を復調して復調データを得る復号部と、復号データから抽出したリンクパラメータ情報を記憶し、リンクパラメータ情報に基づいて同時送信可能なリンクを判定するリンク情報管理部と、リンク情報管理部からの同時送信リンク判定情報と前記復号データに含まれる無線局識別情報とに基づいて、受信中のリンクが同時送信可能なリンクか否かを判定し、判定結果に基づいて同時送信タイミング信号を生成し出力する、同時送信リンク管理部と、前記同時送信リンク管理部からの同時送信タイミング信号に基づいて、受信中の信号と時間的に重複するタイミングで信号を送信する送信部とを備えて構成したものである。
また、本発明においては、第一の無線局が第二の無線局と通信を行う際、第二の無線局は、第三の無線局が第四の無線局宛に送信した信号の受信信号強度を測定して第三の無線局の受信信号強度情報として保持するとともに、第一の無線局宛の信号に第三の無線局の受信信号強度情報を含めて送信し、第一の無線局は、第四の無線局が第三の無線局宛に送信した信号に含まれるリンクパラメータ情報を抽出し、第二の無線局から受け取った第三の無線局の受信信号強度情報と、抽出したリンクパラメータ情報とに基づいて、第三の無線局から第四の無線局への伝送リンクと、自局から第二の無線局への伝送リンクとが互いに干渉せず同時送信可能かどうかを判定し、同時送信可能と判定した場合において第三の無線局から第四の無線局宛の信号のヘッダを受信したときは、第三の無線局が送信する信号と時間的に重複させて第二の無線局宛に信号を送信する。
また、本発明の第２の発明における無線通信装置は、干渉低減モードを制御可能な干渉低減処理機能を備える無線局に対してデータを伝送する際、前記無線局での少なくとも一種類の干渉低減モードにおける信号対干渉電力比に基づいて、自局から前記無線局宛の送信信号と干渉局との同時送信が可能かどうかを判定するリンク情報管理部と、前記同時送信判定結果を記憶し、同時送信可能な特定の干渉低減モードの動作を前記無線局宛に指示する干渉低減モード制御信号を生成する同時送信リンク管理部とを備え、前記干渉低減モード制御信号を前記無線局に送信した後、前記干渉局の送信信号と時間的に重複させて前記無線局宛に送信信号を送信するよう構成したものである。
また、本発明の別の無線通信装置は、干渉低減モードを制御可能な干渉低減処理部と、干渉低減モード制御信号を受信して前記干渉低減モード制御信号に基づき前記干渉低減処理部の動作状態である干渉低減モードを決定し制御する干渉低減制御部とを備え、通信相手以外の干渉局について、前記干渉局の識別子と、前記干渉低減モードの種別を示す情報と、前記干渉低減モードにおける干渉信号の受信強度の情報とを含む、干渉信号を生成し、通信相手に送信するよう構成したものである。
また、本発明の第２の発明における無線通信方法は、同時送信制御機能を有する第一の無線局が、干渉低減モードを制御可能な干渉低減処理機能を備える第二の無線局に対してデータを伝送する際、前記第一の無線局は、前記第二の無線局での少なくとも一種類の干渉低減モードにおける信号対干渉電力比に基づいて、自局から前記第二の無線局宛の送信信号と干渉局との同時送信が可能かどうかを判定し、同時送信可能な特定の干渉低減モードがあると判断した場合、前記第二の無線局に対して前記特定の干渉低減モードの動作を指示する干渉低減モード制御信号を送信し、以後、前記干渉局の送信信号と時間的に重複させて前記第二の無線局宛に送信信号を送信することで、無線通信を行うものである。
その際、好ましくは、前記第一の無線局は、検知した干渉局である第三の無線局を示す干渉局情報を前記第二の無線局に送信し、前記第二の無線局は、前記第一の無線局の信号の信号強度を含むリンクパラメータ情報と、前記干渉局の干渉低減モードと前記干渉低減モードに対応する干渉強度とを含む干渉情報を送信し、前記第一の無線局は、前記リンクパラメータ情報と前記干渉情報とに基づき、前記干渉局との同時送信が可能かどうかを判定する。
以上の構成および方法により、本発明の無線通信装置は、同時送信可能なリンクを自律的に判断し、自律的に送信タイミングを制御して、複数リンクの同時送信を行うことができる。すなわち、アドホックネットワーク構成のような集中管理局や制御局の制御を受けないシステム構成においても、複数リンク同時送信を実現することが可能となる。また、送信側の無線局の信号と干渉局の信号が両方とも受信側の無線局で受信される場合でも、同時送信が成立するかどうかを的確に判定し、複数リンクの同時送信を行うことを可能にし、さらに、送信側の無線局の信号に対して干渉局の信号が無視できない強度で受信側に到達する配置の場合にも、受信側の干渉低減機能を制御することで複数リンクの同時送信を成立させるものである。
本発明の第１の発明によれば、集中管理局を設けることなく、同時送信による伝送容量の向上が可能となる。また、各端末が自律的に同時送信の可否を判断して送信タイミングを制御するので、アドホック構成のような、アクセスポイントの無い構成でも同時送信が可能となる。さらに、同時送信の時間が限定されないため、より効果的に伝送容量を向上させることができる。
また、本発明の第２の発明によれば、干渉源の信号が無視できない強さで届く範囲の端末にも、信号対干渉電力比に基づいて同時に信号を伝送するので、システム全体の伝送容量を向上させることができる。通常の受信状態では信号対干渉電力比が不十分な場合にも、干渉低減機能を制御して適切に干渉低減を行い、信号対干渉電力比を向上させることで同時送信を可能とするので、さらに伝送容量の向上が可能になる。加えて、各端末が自律的に同時送信の可否を判断して送信タイミングを制御するので、アドホック構成のような、制御局や基地局の無いシステム構成でも同時送信が可能となる。
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における無線通信システムの概念を示す図である。図１において、１１、１２、１３、１４は無線局である。無線局１１は無線局１２と通信を行い、無線局１３は無線局１４と通信を行っている。ｄ１２は無線局１１が送信する無線局１２宛のデータパケット、ｄ３４は無線局１３が送信する無線局１４宛のデータパケット、ａ２１は無線局１２が無線局１１宛に受信確認として返すＡＣＫパケット、ａ４３は無線局１４が無線局１３宛に受信確認として返すＡＣＫパケットである。
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における無線通信システムの概念を示す図である。図１において、１１、１２、１３、１４は無線局である。無線局１１は無線局１２と通信を行い、無線局１３は無線局１４と通信を行っている。ｄ１２は無線局１１が送信する無線局１２宛のデータパケット、ｄ３４は無線局１３が送信する無線局１４宛のデータパケット、ａ２１は無線局１２が無線局１１宛に受信確認として返すＡＣＫパケット、ａ４３は無線局１４が無線局１３宛に受信確認として返すＡＣＫパケットである。
図２は、図１の無線通信システムにおいて同時にデータパケットの送信を開始する前のＣＳＭＡに基づく伝送シーケンスを示す図である。ここでは、従来のＣＳＭＡ方式と同様に、データ送信前に所定時間のキャリアセンス（ＣＳ）を行い、キャリアが検出されないことを確認してからデータパケットの送出を行う。
無線局１３は、送信開始前のキャリアセンスの後に無線局１４宛のデータパケットｄ３４を送信し、データパケットｄ３４を受信した無線局１４は無線局１３宛にＡＣＫパケットａ４３を送信する。無線局１１がデータパケットｄ３４が送信されている期間に無線局１２に対する送信を試みた場合、キャリアセンスによりデータパケットｄ３４のキャリアが検出されるため送信禁止状態となる。そのため、無線局１１は、データパケットｄ３４およびＡＣＫパケットａ４３の送信が完了した後に再度キャリアセンスを行い、キャリアが検出されないことを確認して無線局１２宛にデータバケットｄ１２を送信する。データパケットｄ１２を受信した無線局１２は、無線局１１宛にＡＣＫパケットａ２１を送信する。
無線局１３は、送信開始前のキャリアセンスの後に無線局１４宛のデータパケットｄ３４を送信し、データパケットｄ３４を受信した無線局１４は無線局１３宛にＡＣＫパケットａ４３を送信する。無線局１１がデータパケットｄ３４が送信されている期間に無線局１２に対する送信を試みた場合、キャリアセンスによりデータパケットｄ３４のキャリアが検出されるため送信禁止状態となる。そのため、無線局１１は、データパケットｄ３４およびＡＣＫパケットａ４３の送信が完了した後に再度キャリアセンスを行い、キャリアが検出されないことを確認して無線局１２宛にデータバケットｄ１２を送信する。データパケットｄ１２を受信した無線局１２は、無線局１１宛にＡＣＫパケットａ２１を送信する。
ここで、ＡＣＫパケットａ４３およびａ２１には、送信元アドレスＡｓ、宛先アドレスＡｄ、およびリンクパラメータ情報ｐが含まれている。ここで、リンクパラメータ情報ｐとは、所要ＣＩＲ情報ｐ１、送信電力情報ｐ２、受信信号強度情報ｐ３を含む情報である。例えば、ＡＣＫパケットａ４３には、所要ＣＩＲ情報ｐ１として無線局１３からの信号を無線局１４が受信する際に必要なＣＩＲの最小値を示す情報、送信電力情報ｐ２としてＡＣＫパケットａ４３の送信電力を示す情報、受信信号強度情報ｐ３として無線局１４の信号が無線局１３で受信された際の受信信号電力を示す情報が含まれている。また、リンクパラメータ情報ｐは、さらに同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４を含んでいてもよい。図２では、ＡＣＫパケットａ２１に同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４が含まれている例が示されている。ｐ４の詳細については後述する。
なお、所要ＣＩＲ情報ｐ１は、通信成立に必要なＣＩＲの最小値を示す情報としたが、最小値に所定のマージンを加算した値を示す情報としてもよい。また、受信信号強度情報ｐ３は、受信信号電力を表す情報としたが、これに限るものではなく、受信電界強度であってもよいし、受信電力の大小の区分を示す記号であってもよい。
本実施の形態の無線通信システムでは、図２に示すリンクパラメータ情報ｐを利用して、キャリアセンスによりキャリアが検出される場合でも、所要ＣＩＲを満足する複数リンクの同時送信を行うことを試みる。
本実施の形態の無線通信システムでは、図２に示すリンクパラメータ情報ｐを利用して、キャリアセンスによりキャリアが検出される場合でも、所要ＣＩＲを満足する複数リンクの同時送信を行うことを試みる。
無線局１４から無線局１３へのリンクに対し、無線局１１から無線局１２へのリンクを同時に成立させることができるかどうかを、無線局１１は無線局１２と協力して以下の手順で自律的に判断する。
まず、無線局１２は、データパケットｄ３４を傍受した際、その受信信号強度を測定する。これを受信信号強度Ｒ３２とする。
まず、無線局１２は、データパケットｄ３４を傍受した際、その受信信号強度を測定する。これを受信信号強度Ｒ３２とする。
次に、無線局１１は、ＡＣＫパケットａ４３を傍受した際、その受信信号強度を測定する。これを受信信号強度Ｒ４１とする。同時に、ＡＣＫパケットａ４３に含まれる送信電力情報ｐ３を抽出することで、ＡＣＫパケットａ４３の送信電力がわかる。これをＴ４とする。
ここで、無線局１１が無線局１２に対してデータパケットｄ１２を送信する際の送信電力をＴ１とする。無線局１４から無線局１１への伝送路と無線局１１から無線局１４への伝送路とは伝搬減衰量Ｌが等しいと仮定すると、無線局１１はデータパケットｄ１２が無線局１４において受信される際の受信信号強度Ｒ１４を、Ｒ４１、Ｔ４、およびＴ１から推定することができる。すなわち、送信電力、受信信号強度、および伝搬減衰量をデシベル表現などの電力の対数表現で表した場合、Ｔ１から伝搬減衰量Ｌを減じた値がＲ１４、Ｔ４から伝搬減衰量Ｌを減じた値がＲ４１となり、受信信号強度Ｒ１４は、
Ｒ１４＝Ｒ４１＋（Ｔ１−Ｔ４）
で求めることができる。
ここで、無線局１１が無線局１２に対してデータパケットｄ１２を送信する際の送信電力をＴ１とする。無線局１４から無線局１１への伝送路と無線局１１から無線局１４への伝送路とは伝搬減衰量Ｌが等しいと仮定すると、無線局１１はデータパケットｄ１２が無線局１４において受信される際の受信信号強度Ｒ１４を、Ｒ４１、Ｔ４、およびＴ１から推定することができる。すなわち、送信電力、受信信号強度、および伝搬減衰量をデシベル表現などの電力の対数表現で表した場合、Ｔ１から伝搬減衰量Ｌを減じた値がＲ１４、Ｔ４から伝搬減衰量Ｌを減じた値がＲ４１となり、受信信号強度Ｒ１４は、
Ｒ１４＝Ｒ４１＋（Ｔ１−Ｔ４）
で求めることができる。
但し、実際には、無線局１１が保持している送信電力情報Ｔ１と実際の送信電力との誤差、受信信号強度の測定誤差、伝搬減衰量の非対称性などの要因が有り得るため、上記で求めた値は一般に誤差を含むものである。ここで求めるＲ１４は、受信信号強度の推定値と呼ぶことにする。
なお、無線局１４が無線局１１の送信する信号を過去に傍受してその受信信号強度情報を保持している場合、上記手順でＲ１４を求める代わりに、無線局１４が受信信号強度情報Ｒ１４をＡＣＫパケット等に含めて報知して、それを無線局１１が抽出することでＲ１４を得る方法もある。計算によりＲ１４を推定する前者の方法では、無線局１１は無線局１４がＲ１４を報知していない場合でもＲ１４の推定値が得られるという利点がある反面、推定の際の誤差が大きくなる可能性がある。したがって、Ｒ１４が報知されていない場合は前者の計算による推定値を使用し、Ｒ１４の報知情報を受信した場合は報知情報を使用する構成が好ましい。しかし、常に推定値を使用したり、報知情報のみを使用する構成としても本発明が実施可能であることは言うまでもない。
なお、無線局１４が無線局１１の送信する信号を過去に傍受してその受信信号強度情報を保持している場合、上記手順でＲ１４を求める代わりに、無線局１４が受信信号強度情報Ｒ１４をＡＣＫパケット等に含めて報知して、それを無線局１１が抽出することでＲ１４を得る方法もある。計算によりＲ１４を推定する前者の方法では、無線局１１は無線局１４がＲ１４を報知していない場合でもＲ１４の推定値が得られるという利点がある反面、推定の際の誤差が大きくなる可能性がある。したがって、Ｒ１４が報知されていない場合は前者の計算による推定値を使用し、Ｒ１４の報知情報を受信した場合は報知情報を使用する構成が好ましい。しかし、常に推定値を使用したり、報知情報のみを使用する構成としても本発明が実施可能であることは言うまでもない。
さらに、データパケットｄ３４が無線局１４において受信された際の受信信号強度は、ＡＣＫパケットａ４３に含まれる受信信号強度情報ｐ３を抽出することで得られる。これを受信信号強度Ｒ３４とする。
このように、無線局１４において受信される希望信号の受信信号強度Ｒ３４と、無線局１４における干渉信号の受信信号強度推定値Ｒ１４とが得られたので、無線局１４におけるＣＩＲは、希望信号の受信信号強度Ｒ３４と干渉信号の受信信号強度推定値Ｒ１４の差として推定することができる。
このように、無線局１４において受信される希望信号の受信信号強度Ｒ３４と、無線局１４における干渉信号の受信信号強度推定値Ｒ１４とが得られたので、無線局１４におけるＣＩＲは、希望信号の受信信号強度Ｒ３４と干渉信号の受信信号強度推定値Ｒ１４の差として推定することができる。
また、無線局１４における所要ＣＩＲ（ＣＩＲ３４とする）は、ＡＣＫパケットａ４３から所要ＣＩＲ情報ｐ１を抽出することで得られる。
無線局１１は、以上の手順により求められた無線局１４におけるＣＩＲの推定値がＣＩＲ３４の値に所定のマージンを加えた値以上であった場合、無線局１１から無線局１２へのリンクが、無線局１３から無線局１４へのリンクを妨害する可能性は低いと判断することができる。ここで、所定のマージンとは、例えば、受信機特性の変動やばらつき、他の干渉信号や雑音が同時に存在する場合を考慮した値である。なお、前述したように所要ＣＩＲ情報ｐ１自体にマージンを含めておいた場合は、無線局１１ではマージンを考慮せずに判断することができる。
無線局１１は、以上の手順により求められた無線局１４におけるＣＩＲの推定値がＣＩＲ３４の値に所定のマージンを加えた値以上であった場合、無線局１１から無線局１２へのリンクが、無線局１３から無線局１４へのリンクを妨害する可能性は低いと判断することができる。ここで、所定のマージンとは、例えば、受信機特性の変動やばらつき、他の干渉信号や雑音が同時に存在する場合を考慮した値である。なお、前述したように所要ＣＩＲ情報ｐ１自体にマージンを含めておいた場合は、無線局１１ではマージンを考慮せずに判断することができる。
ここで、無線局１１は、無線局１３から無線局１４へのリンクを、無線局１１から無線局１２へのリンクの同時送信候補のリンクとして認識する。無線局１３から無線局１４へのリンクと無線局１１から無線局１２へのリンクが同時送信可能かどうかを判断するためには、さらに、無線局１２において無線局１３からの干渉信号が無線局１１からの希望信号に対して十分小さいかどうかを判断する必要がある。この手順を以下に説明する。
無線局１１は、無線局１２にデータパケットｄ１２を送信する際、そのパケットヘッダ中に、同時送信候補局情報ｃ１を含めておく。ここで、同時送信候補局情報ｃ１は無線局１３を示す情報であり、典型的には無線局アドレスが用いられる。
同時送信候補局情報ｃ１を含むデータパケットｄ１２を受信した無線局１２は、可能であれば、ＡＣＫパケットａ２１に同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４を含めて送信する。ＡＣＫパケットａ２１には、ｐ４として同時送信候補局情報ｃ１で示された無線局１３が送信するデータパケットｄ３４の無線局１２における受信信号強度を示す情報が含まれている。図２の場合は、既に無線局１２において測定されている受信信号強度情報Ｒ３２が同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４に該当するため、受信信号強度情報Ｒ３２の情報を同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４としてＡＣＫパケットａ２１に含めて送信する。なお、未測定である等の理由で同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４に該当する情報を保持していない場合は、同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４を含まない通常のＡＣＫパケットを送信する。
同時送信候補局情報ｃ１を含むデータパケットｄ１２を受信した無線局１２は、可能であれば、ＡＣＫパケットａ２１に同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４を含めて送信する。ＡＣＫパケットａ２１には、ｐ４として同時送信候補局情報ｃ１で示された無線局１３が送信するデータパケットｄ３４の無線局１２における受信信号強度を示す情報が含まれている。図２の場合は、既に無線局１２において測定されている受信信号強度情報Ｒ３２が同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４に該当するため、受信信号強度情報Ｒ３２の情報を同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４としてＡＣＫパケットａ２１に含めて送信する。なお、未測定である等の理由で同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４に該当する情報を保持していない場合は、同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４を含まない通常のＡＣＫパケットを送信する。
次に、無線局１１は、受信したＡＣＫパケットａ２１に同時送信候補局からの受信信号強度情報ｐ４が含まれていた場合、これを抽出して受信信号強度情報Ｒ３２を求め、受信信号強度情報ｐ３を抽出することでデータパケットｄ１２の受信信号強度Ｒ１２を求める。このようにして、無線局１２が受信する希望信号の受信信号強度Ｒ１２と干渉信号の受信信号強度Ｒ３２とが得られたので、無線局１２におけるＣＩＲは、Ｒ１２とＲ３２の差として推定することができる。
さらに、ＡＣＫパケットａ２１から所要ＣＩＲ情報ｐ１を抽出することで、無線局１２における所要ＣＩＲ（ＣＩＲ１２とする）が得られる。
無線局１１は、求めた無線局１２におけるＣＩＲの推定値がＣＩＲ１２の値に所定のマージンを加えた値以上であった場合、無線局１１から無線局１２へのリンクは、無線局１３から無線局１４へのリンクから妨害を受けずに成立すると判断することができる。
無線局１１は、求めた無線局１２におけるＣＩＲの推定値がＣＩＲ１２の値に所定のマージンを加えた値以上であった場合、無線局１１から無線局１２へのリンクは、無線局１３から無線局１４へのリンクから妨害を受けずに成立すると判断することができる。
以上の手順により、図２に示されるシーケンスを通じて、無線局１１は、無線局１１から無線局１２へのリンクと無線局１３から無線局１４へのリンクは同時に成立可能であると判断し、両立可能リンク情報として記憶する。
図３は、図２のシーケンス以降に、無線局１３から無線局１４へのリンクと無線局１１から１２へのリンクにおいて、同時にデータパケットを伝送するシーケンスを示す図である。
図３は、図２のシーケンス以降に、無線局１３から無線局１４へのリンクと無線局１１から１２へのリンクにおいて、同時にデータパケットを伝送するシーケンスを示す図である。
図３では、まず無線局１３がＣＳＭＡ方式に基づいて無線局１４宛のデータパケットｄ３４を送信する。ｄ３４のヘッダには、送信元アドレスＡｓ、宛先アドレスＡｄ、およびパケット長情報Ｌｐが含まれている。無線局１１は、データパケットｄ３４のヘッダを傍受して無線局識別情報を分析し、記憶している両立可能リンク情報と照合することで、無線局１１から１２へのリンクと両立可能なリンクであることを判断する。その際、無線局１１は、ヘッダに含まれるパケット長情報も抽出する。
無線局１１は、ヘッダから上記情報を抽出完了後に、無線局１２宛のデータパケットｄ１２を、時間的にｄ３４と重複させて送信する。その際、抽出したパケット情報Ｌｐを元に、データパケットｄ３４の送信終了とほぼ同時にデータパケットｄ１２の送信が終了するように、ｄ１２のデータ長を制御する。このように、同時送信するリンクの送信時間を揃えることで、同時送信が行われている時間率を高めて、より効果的に伝送容量を向上させることができる。以後、同様の手順を繰り返すことで、引き続き複数リンクの同時送信が実現できる。なお、無線局識別情報としては、一般にはアドレス情報が使用される。
なお、同時送信を行っているデータパケットｄ１２には、同時送信を行っている旨を示す情報を含めておく。無線局１２は、この同時送信を行っている旨を示す情報に基づいて、データパケットｄ１２の受信完了後直ちにＡＣＫパケットａ２１を送信するのではなく、通常のＡＣＫ送信が完了するだけの間隔を空けて送信する。これにより、ＡＣＫパケットａ４３にａ２１が衝突することを防止することができる。また、無線局１１もａ４３を傍受して、Ｒ４１などのリンクパラメータ情報を更新することができる。
また、無線局１２は、同時送信開始直前のデータパケットｄ３４のヘッダを受信して、受信信号強度情報Ｒ３２を更新する。
各無線局が保持するリンクパラメータ情報の更新方法としては、常に最新の情報のみを保持するのが最も簡単な方法である。しかし、測定誤差、一時的な雑音、一時的な伝搬路変動などの要因により、最新の情報だけでは信頼性が低い場合があるので、最近の複数回の情報を平均したものをリンクパラメータ情報として保持し利用する方が好ましい場合もある。複数回の平均を取る方法としては、所定回数の平均を取る方法、所定時間内の情報の平均を取る方法、直前の平均値に１未満の忘却係数を乗じて最新の情報の値を加算した後正規化する方法など、各種の平均化手法が利用可能である。
各無線局が保持するリンクパラメータ情報の更新方法としては、常に最新の情報のみを保持するのが最も簡単な方法である。しかし、測定誤差、一時的な雑音、一時的な伝搬路変動などの要因により、最新の情報だけでは信頼性が低い場合があるので、最近の複数回の情報を平均したものをリンクパラメータ情報として保持し利用する方が好ましい場合もある。複数回の平均を取る方法としては、所定回数の平均を取る方法、所定時間内の情報の平均を取る方法、直前の平均値に１未満の忘却係数を乗じて最新の情報の値を加算した後正規化する方法など、各種の平均化手法が利用可能である。
また、リンクパラメータ情報は、不特定多数の無線局に対して報知する目的があるため、上記のように特定の局宛のＡＣＫパケット等に含ませて送信するのではなく、専用のブロードキャストまたはマルチキャストの報知パケットを用いて報知することもできる。その場合、データパケットやＡＣＫパケットを送信するタイミングに関わらず任意のタイミングでリンクパラメータ情報を報知できるという利点がある。一方、特定の局宛のＡＣＫパケットやデータパケットのヘッダ部に含ませて報知する方法では、専用の報知パケットを使うことなく報知できるため、伝送容量を消費するオーバーヘッドが少なくできるという利点がある。したがって、両者の利点を取り入れるために、通常はリンクパラメータ情報をＡＣＫパケット等に含ませて送信し、ＡＣＫパケット等の伝送機会が長時間無かった場合にのみ専用の報知パケットで送信する方法が好ましい。また、リンクパラメータ情報は、ＡＣＫパケット以外の任意のパケットに含ませることが可能であるのは言うまでもない。
次に、本発明の実施の形態１における無線局の構成について説明する。
図４は、本発明の実施の形態１の無線局における、無線通信装置の構成例を示す図である。図４において、４１は復調部、４２は受信信号強度検出部、４３は送信電力制御部、４４はリンク情報管理部、４５は同時送信リンク管理部、４７は送信部、ｓ１はアンテナからの入力信号、ｓ２は復調データ、ｓ３は受信しているパケットの受信信号強度情報、ｓ４は自局の送信電力情報、ｓ５は送信電力制御信号、ｓ６は送信データ、ｓ７は同時送信リンク判定情報、ｓ９は同時送信タイミング信号、ｓ１０は同時送信パケット長情報、ｓ１２は送信信号である。
図４は、本発明の実施の形態１の無線局における、無線通信装置の構成例を示す図である。図４において、４１は復調部、４２は受信信号強度検出部、４３は送信電力制御部、４４はリンク情報管理部、４５は同時送信リンク管理部、４７は送信部、ｓ１はアンテナからの入力信号、ｓ２は復調データ、ｓ３は受信しているパケットの受信信号強度情報、ｓ４は自局の送信電力情報、ｓ５は送信電力制御信号、ｓ６は送信データ、ｓ７は同時送信リンク判定情報、ｓ９は同時送信タイミング信号、ｓ１０は同時送信パケット長情報、ｓ１２は送信信号である。
復調部４１は、アンテナからの入力信号４１を受信して復調し、復調データを得る。復調データには、伝送されているパケットのヘッダ情報も含まれている。
受信信号強度検出部４２は、受信されたパケットの受信信号強度を測定し、受信信号強度情報ｓ３を出力する。
リンク情報管理部４４は、復調データｓ２から受信信号強度情報などのリンクパラメータ情報を抽出すると共に、測定した受信信号強度ｓ３や自局の送信電力情報ｓ４を使用して、復調データから抽出できないリンクの受信信号強度を推定し、記憶する。それらの情報に基づいて同時送信可能なリンクであるかどうかを判定し、同時送信リンク判定情報ｓ７を出力する。
受信信号強度検出部４２は、受信されたパケットの受信信号強度を測定し、受信信号強度情報ｓ３を出力する。
リンク情報管理部４４は、復調データｓ２から受信信号強度情報などのリンクパラメータ情報を抽出すると共に、測定した受信信号強度ｓ３や自局の送信電力情報ｓ４を使用して、復調データから抽出できないリンクの受信信号強度を推定し、記憶する。それらの情報に基づいて同時送信可能なリンクであるかどうかを判定し、同時送信リンク判定情報ｓ７を出力する。
同時送信リンク管理部４５は、復調データｓ２のパケットヘッダ部から無線局識別情報を抽出し、同時送信リンク判定情報ｓ７に基づいて同時送信可能なリンク情報として記憶しておくと共に、現在の復調データｓ２のパケットヘッダ部から抽出した無線局識別情報を、過去に記憶されている同時送信リンク情報と照合することで現在受信中のリンクが同時送信可能なリンクかどうかを判定する。同時送信可能なリンクであると判定した場合は、同時送信を行うための同時送信タイミング信号を出力する。さらに、復調データｓ２のパケットヘッダからパケット長情報を抽出し、それに基づいて、今から同時送信を行うパケット（同時送信パケット）の終了時刻が既に送信中のリンクのパケット終了時刻とほぼ同時になるための同時送信パケットの長さを決定し、パケット長情報として出力する。
送信部４６は、送信データｓ６を受け取り、パケットを生成し、送信信号ｓ１２を生成して送信する。ＣＳＭＡの手順に従っているときは、送信部４６は受信信号強度ｓ３に基づいてキャリアセンスを行い、送信の可否を判断する。しかし、同時送信リンク管理部４５から同時送信タイミング信号を受け取った場合は、受信信号強度ｓ３によるキャリアセンス結果とは無関係に、直ちに同時送信を行う判断を下し、同時送信タイミング信号ｓ９およびパケット長情報ｓ１０に基づいてパケットを生成して送信する。
送信電力制御部４３は、自局が送信する送信信号の電力を決定し、送信部に対して送信電力制御情報ｓ５を与えて制御している。それと同時に、自局の送信電力情報ｓ４をリンク情報管理部４４に与える。
図５は、図４のリンク情報管理部４４の構成例を示す図である。図５において、５１は受信信号強度情報抽出部、５２は送信電力情報抽出部、５３は所要ＣＩＲ情報抽出部、５４は受信信号強度記憶部、５５は受信信号強度推定部、５６は所要ＣＩＲ情報記憶部、５７はＣＩＲ判定部、ｓ８は復調データｓ２から抽出された受信信号強度情報、ｓ１３は復調データｓ２から抽出された送信電力情報、ｓ１４は受信信号強度推定値、ｓ１５はＣＩＲ推定値、ｓ１６は復調データｓ２から抽出された所要ＣＩＲ情報、ｓ１７は同時送信候補リンクの所要ＣＩＲ情報である。その他、図４と同じ符号については説明を省略する。
図５は、図４のリンク情報管理部４４の構成例を示す図である。図５において、５１は受信信号強度情報抽出部、５２は送信電力情報抽出部、５３は所要ＣＩＲ情報抽出部、５４は受信信号強度記憶部、５５は受信信号強度推定部、５６は所要ＣＩＲ情報記憶部、５７はＣＩＲ判定部、ｓ８は復調データｓ２から抽出された受信信号強度情報、ｓ１３は復調データｓ２から抽出された送信電力情報、ｓ１４は受信信号強度推定値、ｓ１５はＣＩＲ推定値、ｓ１６は復調データｓ２から抽出された所要ＣＩＲ情報、ｓ１７は同時送信候補リンクの所要ＣＩＲ情報である。その他、図４と同じ符号については説明を省略する。
受信信号強度情報抽出部５１、送信電力情報抽出部５２、および所要ＣＩＲ情報抽出部５３は、それぞれ、復調データｓ２から、受信信号強度情報ｓ８、送信電力情報ｓ１３、およびＣＩＲ情報ｓ１６を抽出する。
受信信号強度推定部５５は、受信信号の受信信号強度ｓ３、受信信号の送信元の無線局における送信電力情報ｓ１３、および自局の送信電力情報ｓ４から、受信信号の送信元の無線局における自局から送信される信号の受信信号強度を推定し、受信信号強度推定値ｓ１４を出力する。
受信信号強度推定部５５は、受信信号の受信信号強度ｓ３、受信信号の送信元の無線局における送信電力情報ｓ１３、および自局の送信電力情報ｓ４から、受信信号の送信元の無線局における自局から送信される信号の受信信号強度を推定し、受信信号強度推定値ｓ１４を出力する。
受信信号強度記憶部５４は、復調データｓ２から抽出された受信信号強度情報ｓ８と、受信信号強度推定部５５で推定された受信信号強度ｓ１４の値から同時送信を行った場合の受信信号の送信元の無線局におけるＣＩＲを推定してＣＩＲ推定値ｓ１５を出力する。
所要ＣＩＲ情報記憶部５６は、復調データｓ２から抽出された所要ＣＩＲ情報ｓ１６を記憶する。
所要ＣＩＲ情報記憶部５６は、復調データｓ２から抽出された所要ＣＩＲ情報ｓ１６を記憶する。
ＣＩＲ判定部５７は、ＣＩＲ推定値ｓ１５と所要ＣＩＲ情報ｓ１６とに基づいて、現在受信中のリンクが同時送信可能なリンクかどうかを判定し、判定結果を同時送信リンク判定情報ｓ７として出力する。
図６は、図４の同時送信リンク管理部４５の構成例を示す図である。図６において、６１は同時送信リンク記憶部、６２はアドレス抽出部、６３はパケット長抽出部、６４は同時送信判定部、６５はパケット長演算部、ｓ１８は記憶された同時送信リンク情報、ｓ１９は無線局識別情報（アドレス情報）、ｓ２０は復調データから抽出されたパケット長情報である。
図６は、図４の同時送信リンク管理部４５の構成例を示す図である。図６において、６１は同時送信リンク記憶部、６２はアドレス抽出部、６３はパケット長抽出部、６４は同時送信判定部、６５はパケット長演算部、ｓ１８は記憶された同時送信リンク情報、ｓ１９は無線局識別情報（アドレス情報）、ｓ２０は復調データから抽出されたパケット長情報である。
アドレス抽出部６２は、復調データｓ２から無線局識別情報ｓ１９を抽出する。
同時送信リンク記憶部６１は、同時送信リンク判定情報ｓ７に基づいて、現在受信中の信号のアドレスを同時送信可能なリンクの情報として記憶しておく。
同時送信判定部６４は、無線局識別情報ｓ１９を既に記憶されている同時送信リンク情報ｓ１８と照合し、現在受信中の信号が同時送信可能なリンクかどうか判定する。同時送信可能と判定した場合は、同時送信タイミング信号ｓ９を出力する。
同時送信リンク記憶部６１は、同時送信リンク判定情報ｓ７に基づいて、現在受信中の信号のアドレスを同時送信可能なリンクの情報として記憶しておく。
同時送信判定部６４は、無線局識別情報ｓ１９を既に記憶されている同時送信リンク情報ｓ１８と照合し、現在受信中の信号が同時送信可能なリンクかどうか判定する。同時送信可能と判定した場合は、同時送信タイミング信号ｓ９を出力する。
パケット長抽出部６３は、復調データｓ２からパケット長情報ｓ２０を抽出する。
パケット長演算部６５は、抽出されたパケット長情報ｓ２０から同時送信の際の送信開始遅延時間分だけパケット長が短くなるような同時送信パケットの長さを求め、パケット長情報ｓ１０として出力する。つまり、現在受信中のパケットとこれから送信する同時送信パケットの終了時刻がほぼ同時になるようにパケット長を設定する。
パケット長演算部６５は、抽出されたパケット長情報ｓ２０から同時送信の際の送信開始遅延時間分だけパケット長が短くなるような同時送信パケットの長さを求め、パケット長情報ｓ１０として出力する。つまり、現在受信中のパケットとこれから送信する同時送信パケットの終了時刻がほぼ同時になるようにパケット長を設定する。
以上の構成により本実施の形態の無線局は、図２〜図３に基づいて説明した複数リンクの同時送信シーケンスを実現することができる。
なお、図４〜図６に示した装置構成の各部は、ハードウェアで構成してもよいし、プロセッサとそこで実行されるソフトウェアとして実装してもよい。
図７は、図５の受信信号強度記憶部５４が記憶する受信信号強度情報の例である。図７の表において、例えばＲ１２は、無線局１１から無線局１２へ伝送される信号の、無線局１２における受信信号強度である。これらの受信信号強度には、受信されたパケットの復調データから抽出された受信信号強度情報と、他の情報から推定した受信信号強度推定値と、自局で測定した受信信号強度測定値とがある。図２〜図３に基づいて説明したシーケンスの場合、具体的には、Ｒ１２とＲ３２は無線局１２のパケットから抽出され、Ｒ３４は無線局１４のパケットから抽出される。また、Ｒ１３は、無線局１３のパケットの受信
信号強度測定値と、無線局１３のパケットから抽出した送信電力情報と、自局の送信電力情報とから計算された推定値である。Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ４１はそれぞれ、無線局１２、１３、１４から送信された信号の受信電力強度を自局で測定して得られる測定値である。図２〜図３に示した以外のパケットの傍受結果も利用すると、例えばＲ４２やＲ４３などが抽出でき、Ｒ１４が推定できる。このように、パケットを受信および傍受しながら各受信信号強度情報を記憶し、新しい情報が得られたら更新していくことにより、図７の表のデータの信頼性を高めることができる。
なお、図４〜図６に示した装置構成の各部は、ハードウェアで構成してもよいし、プロセッサとそこで実行されるソフトウェアとして実装してもよい。
図７は、図５の受信信号強度記憶部５４が記憶する受信信号強度情報の例である。図７の表において、例えばＲ１２は、無線局１１から無線局１２へ伝送される信号の、無線局１２における受信信号強度である。これらの受信信号強度には、受信されたパケットの復調データから抽出された受信信号強度情報と、他の情報から推定した受信信号強度推定値と、自局で測定した受信信号強度測定値とがある。図２〜図３に基づいて説明したシーケンスの場合、具体的には、Ｒ１２とＲ３２は無線局１２のパケットから抽出され、Ｒ３４は無線局１４のパケットから抽出される。また、Ｒ１３は、無線局１３のパケットの受信
信号強度測定値と、無線局１３のパケットから抽出した送信電力情報と、自局の送信電力情報とから計算された推定値である。Ｒ２１、Ｒ３１、Ｒ４１はそれぞれ、無線局１２、１３、１４から送信された信号の受信電力強度を自局で測定して得られる測定値である。図２〜図３に示した以外のパケットの傍受結果も利用すると、例えばＲ４２やＲ４３などが抽出でき、Ｒ１４が推定できる。このように、パケットを受信および傍受しながら各受信信号強度情報を記憶し、新しい情報が得られたら更新していくことにより、図７の表のデータの信頼性を高めることができる。
図８は、図５の所要ＣＩＲ情報記憶部が保持する所要ＣＩＲ情報の例である。所要ＣＩＲは基本的に変調方式や符号化方式、符号化率などの組み合わせからなる信号モードにより決定される。各無線局の送信する信号モードが変化しない場合は、同じ無線局の信号の所要ＣＩＲは宛先によらず一定である。その場合は、図８（ａ）のように、送信側の無線局に対して１つずつの所要ＣＩＲ情報を記憶するだけでよい。しかし、宛先によって信号モードを変える可能性がある場合や、無線局ごとの受信性能の偏差などを考慮したい場合は、図８（ｂ）のように、送信局と受信局の組み合わせに応じた所要ＣＩＲ情報を記憶する必要がある。なお、図２を用いた説明においては、所要ＣＩＲ情報は、対象となるリンクの受信側の無線局が自局の所要ＣＩＲ情報をＡＣＫパケット等に含ませて送信するものとしたが、対象となるリンクの送信側の無線局が所要ＣＩＲ情報をパケットに含ませて送信し、そのパケットを傍受した無線局がその所要ＣＩＲ情報を抽出することも可能である。
また、所要ＣＩＲ情報としては、所要ＣＩＲの値そのものを表す情報ではなく、信号モードを表す情報でもよい。例えば、無線ＬＡＮの標準規格である非特許文献１のＡＮＳＩ／ＩＥＥＥ Ｓｔｄ ８０２．１１における、ＰＨＹヘッダのＳＩＧＮＡＬフィールドを、所要ＣＩＲ情報として利用することができる。この場合は、受信性能の偏差を考慮することができないという欠点がある反面、所要ＣＩＲ情報専用のデータフィールドを設ける必要がないのでオーバーヘッドが少ないことや、所要ＣＩＲ情報記憶部の容量が小さくすむという利点がある。
（実施の形態２）
図９は、本発明の実施の形態２における無線通信システムの概念を示す図である。図９において、２１１、２１２、２１３、２１４は無線局である。無線局２１１と２１２、２１３と２１４が、それぞれ通信を行っており、ｄ２１２は無線局２１１が送信する無線局２１２宛のデータパケット、ｄ２３４は無線局２１３が送信する無線局２１４宛のデータパケット、ａ２２１は無線局２１２が無線局２１１宛に受信確認として返すＡＣＫパケット、ａ２４３は無線局２１４が無線局２１３宛に受信確認として返すＡＣＫパケットである。これらの無線局のうち、少なくとも無線局２１２には、受信時の干渉信号の強度を低減させる干渉低減機能が備えられている。
図９は、本発明の実施の形態２における無線通信システムの概念を示す図である。図９において、２１１、２１２、２１３、２１４は無線局である。無線局２１１と２１２、２１３と２１４が、それぞれ通信を行っており、ｄ２１２は無線局２１１が送信する無線局２１２宛のデータパケット、ｄ２３４は無線局２１３が送信する無線局２１４宛のデータパケット、ａ２２１は無線局２１２が無線局２１１宛に受信確認として返すＡＣＫパケット、ａ２４３は無線局２１４が無線局２１３宛に受信確認として返すＡＣＫパケットである。これらの無線局のうち、少なくとも無線局２１２には、受信時の干渉信号の強度を低減させる干渉低減機能が備えられている。
図１０は、図９の無線通信システムにおける、ＣＳＭＡに基づく伝送シーケンスを示す図である。ここでは、従来のＣＳＭＡ方式と同様に、データ送信直前に所定時間のキャリアセンス（ＣＳ）を行い、キャリアが検出されないことを確認してからデータパケットの送出を行う。
無線局２１３は、送信開始前のキャリアセンスの後に無線局２１４宛のデータパケットｄ２３４を送信し、データパケットｄ２３４を受信した無線局２１４はＡＣＫパケットａ２４３を送信する。無線局２１１がデータパケットｄ２３４が送信されている期間に無線局２１２に対する送信を試みた場合、キャリアセンスによりデータパケットｄ２３４のキャリアが検出されるため送信禁止状態となる。このとき、無線局２１１は、無線局２１３を干渉局として認識し、記憶しておく。
無線局２１３は、送信開始前のキャリアセンスの後に無線局２１４宛のデータパケットｄ２３４を送信し、データパケットｄ２３４を受信した無線局２１４はＡＣＫパケットａ２４３を送信する。無線局２１１がデータパケットｄ２３４が送信されている期間に無線局２１２に対する送信を試みた場合、キャリアセンスによりデータパケットｄ２３４のキャリアが検出されるため送信禁止状態となる。このとき、無線局２１１は、無線局２１３を干渉局として認識し、記憶しておく。
無線局２１３が送信するデータパケットｄ２３４は、無線局２１２においても受信される可能性がある。無線局２１２は、データパケットｄ２３４を傍受した場合、無線局２１３を干渉局であると認識し、その干渉局を示す識別子を記憶すると共に、データパケットｄ２３４の受信強度を測定する。また、データパケットｄ２３４の傍受中に、後述する干渉低減手段の動作を切り替えて、各々の動作に対応する干渉電力を記憶しておく。具体的には、干渉低減有効時の干渉電力と、干渉低減無効時の干渉電力とを、それぞれ記憶する。しかし、これは実施の一例であり、より多種類の動作状態について記憶してもよい。
無線局２１１は、データパケットｄ２３４およびＡＣＫパケットａ２４３の送信が完了した後に再度キャリアセンスを行い、キャリアが検出されないことを確認して無線局２１２宛にデータパケットｄ２１２を送信する。データパケットｄ２１２のパケットヘッダ中には、記憶している干渉局の情報に基づく干渉局情報ｃ２０１を含まれている。ここで、ｃ２０１は無線局２１３を示す情報であり、典型的には無線局アドレスが用いられる。
データパケットｄ２１２を受信した無線局２１２は無線局２１１宛にＡＣＫパケットａ２２１を送信する。
ここで、ＡＣＫパケットａ２４３およびａ２２１には、送信元アドレスＡｓ、宛先アドレスＡｄ、リンクパラメータ情報ｐ、および干渉情報ｑが含まれている。リンクパラメータ情報ｐは、所要ＣＩＲ情報ｐ２０１、送信電力情報ｐ２０２、受信信号強度情報ｐ２０３を含む情報である。例えば、ＡＣＫパケットａ２４３には、所要ＣＩＲ情報ｐ２０１として無線局２１３からの信号を無線局２１４が受信する際に必要なＣＩＲの最小値を示す情報、送信電力情報ｐ２０２としてＡＣＫパケットａ２４３の送信電力を示す情報、受信信号強度情報ｐ２０３として無線局２１４の信号が無線局２１３で受信された際の受信信号電力を示す情報が含まれている。
ここで、ＡＣＫパケットａ２４３およびａ２２１には、送信元アドレスＡｓ、宛先アドレスＡｄ、リンクパラメータ情報ｐ、および干渉情報ｑが含まれている。リンクパラメータ情報ｐは、所要ＣＩＲ情報ｐ２０１、送信電力情報ｐ２０２、受信信号強度情報ｐ２０３を含む情報である。例えば、ＡＣＫパケットａ２４３には、所要ＣＩＲ情報ｐ２０１として無線局２１３からの信号を無線局２１４が受信する際に必要なＣＩＲの最小値を示す情報、送信電力情報ｐ２０２としてＡＣＫパケットａ２４３の送信電力を示す情報、受信信号強度情報ｐ２０３として無線局２１４の信号が無線局２１３で受信された際の受信信号電力を示す情報が含まれている。
図１１は、干渉情報ｑの構成を示す図である。図１１において、ｑ２０１は干渉局識別子、ｑ２０２は干渉強度情報、ｑ２０３は干渉低減モード情報である。干渉情報ｑには干渉局識別子ｑ２０１、干渉強度情報ｑ２０２、干渉低減モード情報ｑ２０３がそれぞれ１個以上含まれている。典型的には、１個の干渉局識別子ｑ２０１について、干渉低減有効の場合と干渉低減無効の場合に対応する２組のｑ２０２、ｑ２０３を含むが、より多くの種類の干渉低減モードに対応する情報を含ませることもできる。また、異なる干渉局に関するｑ２０１〜ｑ２０３のセットを、複数セット同時に含ませることもできる。
なお、所要ＣＩＲ情報ｐ２０１は、通信成立に必要なＣＩＲの最小値を示す情報としたが、最小値に所定のマージンを加算した値を示す情報としてもよい。また、受信信号強度情報ｐ２０３は、受信信号電力を表す情報としたが、これに限るものではなく、受信電界強度であってもよいし、受信電力の大小の区分を示す記号であってもよい。干渉強度情報ｑ２０２は、典型的には干渉信号の受信電力（以下、干渉電力と表記する）に相当する情報が用いられるが、目的信号であるデータパケットｄ２１２の受信信号電力と干渉信号であるデータパケットｄ２３４の干渉電力との比であるＣＩＲを用いてもよい。また、所要ＣＩＲに対するＣＩＲのマージンを用いることもできる。
本実施の形態の無線通信システムでは、図１０に示すリンクパラメータ情報ｐを利用して、キャリアセンスによりキャリアが検出される場合でも、所要ＣＩＲを満足する複数リンクの同時送信を行うことを試みる。
無線局２１４から無線局２１３へのリンクに対し、無線局２１１から無線局２１２へのリンクを同時に成立させることができるかどうかを、無線局２１１は無線局２１２と協力して以下の手順で自律的に判断する。
無線局２１４から無線局２１３へのリンクに対し、無線局２１１から無線局２１２へのリンクを同時に成立させることができるかどうかを、無線局２１１は無線局２１２と協力して以下の手順で自律的に判断する。
まず、無線局２１２は、データパケットｄ２３４を傍受した際に、、干渉低減動作有効時と干渉低減動作無効時におけるデータパケットｄ２３４の干渉電力を測定する。干渉低減動作有効時の受信干渉電力をＲ３２Ａ、干渉低減動作無効時の受信干渉電力をＲ３２Ｂとする。
次に、無線局２１１はＡＣＫパケットａ２４３を傍受した際、その受信信号強度を測定する。これを、受信信号強度Ｒ４１とする。同時に、ＡＣＫパケットａ２４３に含まれる送信電力情報ｐ２０２を抽出することで、ＡＣＫパケットａ２４３の送信電力がわかる。これをＴ４とする。
次に、無線局２１１はＡＣＫパケットａ２４３を傍受した際、その受信信号強度を測定する。これを、受信信号強度Ｒ４１とする。同時に、ＡＣＫパケットａ２４３に含まれる送信電力情報ｐ２０２を抽出することで、ＡＣＫパケットａ２４３の送信電力がわかる。これをＴ４とする。
ここで、無線局２１１自身が無線局２１２に対してデータパケットを送信する場合の送信電力をＴ１とする。無線局２１４から無線局２１１への伝送路と無線局２１１から無線局２１４への伝送路とは伝搬減衰量が等しくＬであると仮定すると、無線局２１１は無線局２１１データパケットｄ２１２が無線局２１４において受信される際の受信信号強度Ｒ１４を、Ｒ４１、Ｔ３、およびＴ１から、推定することができる。すなわち、送信電力、受信信号強度、および伝搬減衰量を、デシベル表現などの、電力の対数表現で表した場合、Ｔ１から伝搬減衰量Ｌを減じた値がＲ１４、Ｔ４から伝搬減衰量Ｌを減じた値がＲ４１であることから、受信信号強度Ｒ１４は、
Ｒ１４＝Ｒ４１＋（Ｔ１−Ｔ４）
で求められる。
Ｒ１４＝Ｒ４１＋（Ｔ１−Ｔ４）
で求められる。
但し、実際には、無線局２１１が保持している送信電力情報Ｔ１と実際の送信電力との誤差、受信信号強度の測定誤差、伝搬減衰量の非対称性などの要因が有り得るため、上記で求めた値は一般に誤差を含むものである。ここで求めるＲ１４は、受信信号強度の推定値と呼ぶことにする。
なお、無線局２１４が無線局２１１の送信する信号を過去に傍受して、その受信信号強度情報を保持している場合、上記手順でＲ１４を求める代わりに、無線局２１４が受信信号強度情報Ｒ１４をＡＣＫパケット等に含めて報知して、それを無線局１１が抽出することでＲ１４を得る方法もある。計算によりＲ１４を推定する前者の方法では、無線局２１１は無線局１４がＲ１４を報知していない場合でもＲ１４の推定値が得られるという利点がある反面、推定の際の誤差が大きくなる可能性がある。したがって、Ｒ１４が報知されていない場合は前者の計算による推定値を使用し、Ｒ１４の報知情報を受信した場合は報知情報を使用する構成がが好ましい。しかし、常に推定値を使用したり、報知情報のみを使用する構成としても本発明が実施可能であることは言うまでもない。
なお、無線局２１４が無線局２１１の送信する信号を過去に傍受して、その受信信号強度情報を保持している場合、上記手順でＲ１４を求める代わりに、無線局２１４が受信信号強度情報Ｒ１４をＡＣＫパケット等に含めて報知して、それを無線局１１が抽出することでＲ１４を得る方法もある。計算によりＲ１４を推定する前者の方法では、無線局２１１は無線局１４がＲ１４を報知していない場合でもＲ１４の推定値が得られるという利点がある反面、推定の際の誤差が大きくなる可能性がある。したがって、Ｒ１４が報知されていない場合は前者の計算による推定値を使用し、Ｒ１４の報知情報を受信した場合は報知情報を使用する構成がが好ましい。しかし、常に推定値を使用したり、報知情報のみを使用する構成としても本発明が実施可能であることは言うまでもない。
さらに、無線局２１３のデータパケットｄ２３４が無線局２１４において受信された際の受信信号強度は、ＡＣＫパケットａ２４３に含まれる受信信号強度情報ｐ２０３を抽出することで得られる。これを受信信号強度Ｒ３４とする。
このように、無線局２１４において受信される希望信号の受信信号強度Ｒ３４と、無線局２１４における干渉信号の受信信号強度推定値Ｒ１４とが得られたので、無線局２１４におけるＣＩＲは、希望信号の受信信号強度Ｒ３４と干渉信号の受信信号強度推定値Ｒ１４の差として推定することができる。
このように、無線局２１４において受信される希望信号の受信信号強度Ｒ３４と、無線局２１４における干渉信号の受信信号強度推定値Ｒ１４とが得られたので、無線局２１４におけるＣＩＲは、希望信号の受信信号強度Ｒ３４と干渉信号の受信信号強度推定値Ｒ１４の差として推定することができる。
また、無線局２１４における所要ＣＩＲ（ＣＩＲ３４とする）は、ＡＣＫパケットａ２４３から所要ＣＩＲ情報ｐ２０１を抽出することで得られる。
無線局２１１は、以上の手順により求められた無線局２１４におけるＣＩＲの推定値がＣＩＲ３４の値に所定のマージンを加えた値以上であった場合、無線局２１１から無線局２１２へのリンクが、無線局２１４へのリンクを妨害する可能性は低いと判断することができる。ここで、所定のマージンとは、例えば、受信機特性の変動やばらつき、他の干渉信号や雑音が同時に存在する場合を考慮した値である。なお、前述したように所要ＣＩＲ情報ｐ２０１自体にマージンを含めておいた場合は、無線局２１１ではマージンを考慮せずに判断することができる。
無線局２１１は、以上の手順により求められた無線局２１４におけるＣＩＲの推定値がＣＩＲ３４の値に所定のマージンを加えた値以上であった場合、無線局２１１から無線局２１２へのリンクが、無線局２１４へのリンクを妨害する可能性は低いと判断することができる。ここで、所定のマージンとは、例えば、受信機特性の変動やばらつき、他の干渉信号や雑音が同時に存在する場合を考慮した値である。なお、前述したように所要ＣＩＲ情報ｐ２０１自体にマージンを含めておいた場合は、無線局２１１ではマージンを考慮せずに判断することができる。
次に、無線局２１２において無線局２１３からの干渉信号無線局２１１からの希望信号に対して十分小さいかどうかを判断する手順を説明する。
無線局２１１は、無線局２１２宛にデータパケットｄ２１２を送信する際、そのパケットヘッダ中に、干渉局情報ｃ２０１を含めておく。ここで、干渉局情報ｃ２０１は無線局２１３を示す情報であり、典型的には無線局アドレスが用いられる。
無線局２１１は、無線局２１２宛にデータパケットｄ２１２を送信する際、そのパケットヘッダ中に、干渉局情報ｃ２０１を含めておく。ここで、干渉局情報ｃ２０１は無線局２１３を示す情報であり、典型的には無線局アドレスが用いられる。
干渉局情報ｃ２０１を含むデータパケットｄ２１２を受信した無線局２１２は、ＡＣＫパケットａ２２１にリンクパラメータ情報ｐと干渉情報ｑを含めて送信する。干渉情報ｑには、干渉局情報ｃ２０１で示された干渉局である無線局２１３に関し、その時点で利用可能な一つ以上の干渉低減モードに対応した情報を含んでいる。なお、データパケットｄ２３４が受信されなかったため干渉情報を記憶していない場合は、干渉電力として既定値を使用する。既定値は、好ましくは内部雑音レベルの標準値とする。干渉情報ｑは、具体的には図１１（ａ）および図１１（ｂ）に示すように、無線局２１３を示す干渉局識別子ｑ２０１と、干渉電力情報Ｒ３２ＡまたはＲ３２Ｂ、干渉低減モード情報（ここではＯＮまたはＯＦＦ）で構成される。無線局１１が送信するデータパケットの送信電力や、変調方式や符号化率などの伝送モードが固定されている場合は、干渉低減を有効にした場合のみ所要ＣＩＲを満足する場合は図１１（ａ）のように干渉低減有効（ＯＮ）時のモードに関する情報のみを、干渉低減の無効時にも所要ＣＩＲを満足する場合は図１１（ｂ）のように干渉低減無効（ＯＦＦ）時および干渉低減有効（ＯＮ）時の両モードに関する情報を含むように構成することが好ましい。しかし、送信電力を増加させる余地がある場合や、伝送モードを変更できる場合には、特定の送信電力と伝送モードにおいて所要ＣＩＲが満足しない場合でも、送信電力と伝送モードを変更することで所要ＣＩＲを満足させうるため、ＣＩＲにかかわらず利用可能な干渉低減モードに関する情報の組を複数含むように構成する方が好ましい。
ＡＣＫパケットａ２２１を受信した無線局２１１は、無線局２１１の信号を無線局２１３からの干渉と同時に無線局２１２が受信した場合のＣＩＲマージンを、無線局２１２の干渉低減モードの各々について算出する。ａ２２１に含まれるリンクパラメータ情報ｐより、無線局２１１の信号が無線局２１２において受信される電力と、その際の所要ＣＩＲがわかり、ａ２２１に含まれる干渉情報ｑより、無線局２１３からの干渉信号が無線局２１２において受信される受信干渉電力がわかるので、これらに基づいてＣＩＲマージンが算出できる。但し、干渉情報ｑに含まれる干渉強度情報ｑ２０２がＣＩＲマージンそのものを示す情報である場合は、抽出するのみで求められるので、算出は不要であることは言うまでもない。
無線局２１１は、以上で求められたＣＩＲマージンが所定値以上となる干渉低減モードが存在する場合、無線局２１１から無線局２１２へのリンクは、無線局２１３から無線局２１４へのリンクと同時に送信しても妨害を受けずに成立すると判断し、無線局２１２に対して、干渉低減モードを指示する干渉低減モード指示情報を含む制御パケットｃ２１２を送信する。
以上の手順により、図１０に示されるシーケンスを通じて、無線局２１１は、無線局２１２から無線局２１２へのリンクと、無線局２１３から無線局２１４へのリンクは同時に成立可能であると判断し、両立可能リンク情報として記憶する。
図１２は、図１０のシーケンス以降に、無線局２１３から無線局２１４へのリンクと、無線局２１１から２１２へのリンクにおいて、同時にデータパケットを伝送するシーケンスを示す図である。
図１２は、図１０のシーケンス以降に、無線局２１３から無線局２１４へのリンクと、無線局２１１から２１２へのリンクにおいて、同時にデータパケットを伝送するシーケンスを示す図である。
図１２では、まず無線局２１３がＣＳＭＡ方式に基づいて無線局２１４宛のデータパケットｄ２３４を送信する。ｄ２３４のヘッダには、送信元アドレスＡｓ、宛先アドレスＡｄ、およびパケット長情報Ｌｐが含まれている。無線局２１１は、データパケットｄ２３４のヘッダを傍受して無線局識別情報を分析し、記憶している両立可能リンク情報と照合することで、無線局２１１から２１２へのリンクと両立可能なリンクであることを判断する。その際、無線局２１１は、ヘッダに含まれるパケット長情報も抽出する。
無線局２１１は、ヘッダから必要な情報を抽出完了後に、無線局２１２宛のデータパケットｄ２１２を、時間的にｄ２３４と重複させて送信する。その際、抽出したパケット情報Ｌｐを元に、データパケットｄ２３４の送信終了とほぼ同時にデータパケットｄ２１２の送信が終了するように、ｄ２１２のデータ長を制御する。このように、同時送信するリンクの送信時間を揃えることで、同時送信が行われている時間率を高めて、より効果的に伝送容量を向上させることができる。以後、同様の手順を繰り返すことで、引き続き複数リンクの同時送信が実現できる。なお、無線局識別情報としては、一般にはアドレス情報が使用される。
なお、同時送信を行っているデータパケットｄ２１２には、同時送信を行っている旨を示す情報を含めておく。無線局２１２は、この同時送信を行っている旨を示す情報に基づいて、データパケットｄ２１２の受信完了後直ちにＡＣＫパケットａ２１２を送信するのではなく、通常のＡＣＫ送信が完了するだけの間隔を空けて送信する。これにより、ＡＣＫパケットａ２４３にａ２２１が衝突することを防止することができる。また、無線局２１１もａ２４３を傍受して、Ｒ４１などのリンクパラメータ情報を更新することができる。
また、無線局２１２は、同時送信開始直前のデータパケットｄ２３４のヘッダを受信して、受信信号強度情報Ｒ３４を更新する。
各無線局が保持する受信信号強度情報や干渉強度情報の更新方法としては、常に最新の情報のみを保持するのが最も簡単な方法である。しかし、測定誤差、一時的な雑音、一時的な伝搬路変動などの要因により、最新の情報だけでは信頼性が低い場合があるので、最近の複数回の情報を平均したものをリンクパラメータ情報として保持し利用する方が好ましい場合もある。複数回の平均を取る方法としては、所定回数の平均を取る方法、所定時間内の情報の平均を取る方法、直前の平均値に１未満の忘却係数を乗じて最新の情報の値を加算した後正規化する方法など、各種の平均化手法が利用可能である。
各無線局が保持する受信信号強度情報や干渉強度情報の更新方法としては、常に最新の情報のみを保持するのが最も簡単な方法である。しかし、測定誤差、一時的な雑音、一時的な伝搬路変動などの要因により、最新の情報だけでは信頼性が低い場合があるので、最近の複数回の情報を平均したものをリンクパラメータ情報として保持し利用する方が好ましい場合もある。複数回の平均を取る方法としては、所定回数の平均を取る方法、所定時間内の情報の平均を取る方法、直前の平均値に１未満の忘却係数を乗じて最新の情報の値を加算した後正規化する方法など、各種の平均化手法が利用可能である。
以上の説明においては、リンクパラメータ情報や干渉情報はＡＣＫパケットに含めて送信するものとしたが、通信のシーケンス中に用いる他の制御パケットやデータパケットに含めてもよい。また、リンクパラメータ情報等は、不特定多数の無線局に対して報知する目的があるため、上記のように特定の局宛のパケットに含ませて送信するのではなく、専用のブロードキャストまたはマルチキャストの報知パケットを用いて報知することもでき
る。その場合、データパケットやＡＣＫパケットを送信するタイミングに関わらず任意のタイミングでリンクパラメータ情報を報知できるという利点がある。一方、特定の局宛のＡＣＫパケットやデータパケットのヘッダ部に含ませて報知する方法では、専用の報知パケットを使うことなく報知できるため、伝送容量を消費するオーバーヘッドが少なくできるという利点がある。したがって、両者の利点を取り入れるために、通常はリンクパラメータ情報をＡＣＫパケット等に含ませて送信し、ＡＣＫパケット等の伝送機会が長時間無かった場合にのみ専用の報知パケットで送信する方法が好ましい。なお、リンクパラメータ情報等は、以上に例示した以外の任意のパケットに含ませることが可能であることは言うまでもない。
る。その場合、データパケットやＡＣＫパケットを送信するタイミングに関わらず任意のタイミングでリンクパラメータ情報を報知できるという利点がある。一方、特定の局宛のＡＣＫパケットやデータパケットのヘッダ部に含ませて報知する方法では、専用の報知パケットを使うことなく報知できるため、伝送容量を消費するオーバーヘッドが少なくできるという利点がある。したがって、両者の利点を取り入れるために、通常はリンクパラメータ情報をＡＣＫパケット等に含ませて送信し、ＡＣＫパケット等の伝送機会が長時間無かった場合にのみ専用の報知パケットで送信する方法が好ましい。なお、リンクパラメータ情報等は、以上に例示した以外の任意のパケットに含ませることが可能であることは言うまでもない。
次に、本発明の実施の形態２における無線局の構成について説明する。
図１３は、本発明の実施の形態２の無線局における、無線通信装置の構成例を示す図である。図１３において、ｓ１ａは第一のアンテナからの入力信号、ｓ１ｂは第二のアンテナからの入力信号、ｓ１ｃは第一の復調信号、ｓ１ｄは第二の復調信号、ｓ２０２は復号データ、ｓ２０３は受信しているパケットの受信信号強度情報、ｓ２０４は自局の送信電力情報、ｓ２０５は送信電力・伝送モード制御信号、ｓ２０６は送信データ、ｓ２０７は同時送信リンク判定情報、ｓ２０９は同時送信タイミング信号、ｓ２１０は同時送信パケット長情報、ｓ２１２は送信信号、ｓ２２１は干渉低減制御信号である。
図１３は、本発明の実施の形態２の無線局における、無線通信装置の構成例を示す図である。図１３において、ｓ１ａは第一のアンテナからの入力信号、ｓ１ｂは第二のアンテナからの入力信号、ｓ１ｃは第一の復調信号、ｓ１ｄは第二の復調信号、ｓ２０２は復号データ、ｓ２０３は受信しているパケットの受信信号強度情報、ｓ２０４は自局の送信電力情報、ｓ２０５は送信電力・伝送モード制御信号、ｓ２０６は送信データ、ｓ２０７は同時送信リンク判定情報、ｓ２０９は同時送信タイミング信号、ｓ２１０は同時送信パケット長情報、ｓ２１２は送信信号、ｓ２２１は干渉低減制御信号である。
第一のアンテナは、送信および受信の両方に使用し、第二のアンテナは受信のみに使用する。
復調部２４１ａおよび復調部２４１ｂはそれぞれ、第一のアンテナからの入力信号および第二のアンテナからの入力信号を復調して、複素ベースバンド信号である第一の復調信号および第二の復調信号をそれぞれ出力する。
復調部２４１ａおよび復調部２４１ｂはそれぞれ、第一のアンテナからの入力信号および第二のアンテナからの入力信号を復調して、複素ベースバンド信号である第一の復調信号および第二の復調信号をそれぞれ出力する。
干渉低減処理部２４８は、複数のアンテナからの入力信号の振幅と位相を調整して合成することで、干渉信号のレベルを低減させる処理を行い、その結果得られる信号を復号して復号データを出力する。復号データには、伝送されているパケットのヘッダ情報や制御情報も含まれている。
干渉低減制御部２４９は、復号データｓ２０２から干渉低減モード指示情報を抽出し、その内容に従って干渉低減部に動作モードを指示する。また、モードごとの干渉情報を収集するために、干渉信号の受信中に干渉低減モードを切り替える制御も行う。動作モード設定の具体的な内容としては、干渉低減動作の有効／無効や、干渉低減処理方法の種類の指定、干渉低減対象の干渉局の設定がある。
干渉低減制御部２４９は、復号データｓ２０２から干渉低減モード指示情報を抽出し、その内容に従って干渉低減部に動作モードを指示する。また、モードごとの干渉情報を収集するために、干渉信号の受信中に干渉低減モードを切り替える制御も行う。動作モード設定の具体的な内容としては、干渉低減動作の有効／無効や、干渉低減処理方法の種類の指定、干渉低減対象の干渉局の設定がある。
受信信号強度検出部２４２は、受信されているパケットの受信信号強度を測定し、受信信号強度情報ｓ２０３を出力する。
干渉情報管理部４１０は、復号データｓ２０２から干渉情報ｑを抽出し、記憶している干渉情報の更新を行い、最新の干渉情報ｓ２２２をリンク情報管理部へ出力する。リンク情報管理部２４４は、復号データｓ２０２から受信信号強度情報などのリンクパラメータ情報を抽出して記憶し、干渉情報管理部４１０からの干渉情報ｓ２２２も記憶する。さらに、測定した受信信号強度ｓ２０３、および自局の送信電力情報ｓ２０４も使用して、復号データから抽出できないリンクの受信信号強度を推定し、記憶する。それらの情報に基づいて、同時送信対象の候補とする干渉局を判定し、同時送信リンク判定情報ｓ２０７を出力する。
干渉情報管理部４１０は、復号データｓ２０２から干渉情報ｑを抽出し、記憶している干渉情報の更新を行い、最新の干渉情報ｓ２２２をリンク情報管理部へ出力する。リンク情報管理部２４４は、復号データｓ２０２から受信信号強度情報などのリンクパラメータ情報を抽出して記憶し、干渉情報管理部４１０からの干渉情報ｓ２２２も記憶する。さらに、測定した受信信号強度ｓ２０３、および自局の送信電力情報ｓ２０４も使用して、復号データから抽出できないリンクの受信信号強度を推定し、記憶する。それらの情報に基づいて、同時送信対象の候補とする干渉局を判定し、同時送信リンク判定情報ｓ２０７を出力する。
同時送信リンク管理部２４５は、復号データｓ２０２のパケットヘッダ部から無線局識別情報を抽出し、同時送信リンク判定情報ｓ２０７と、干渉情報管理部４１０からの干渉情報とに基づいて、同時送信可能かどうかを判定し、可能と判定したリンクとそれに対応する干渉低減モード情報とを同時送信リンク情報として記憶する。さらに、現在の復号データｓ２０２のパケットヘッダ部から抽出した無線局識別情報を、過去に記憶されている同時送信リンク情報と照合することで、現在受信中のリンクが同時送信可能なリンクかどうかを判定する。同時送信可能なリンクであると判定した場合は、同時送信を行うための同時送信タイミング信号ｓ２０９を出力する。また、復号データｓ２０２のパケットヘッダからパケット長情報を抽出し、それに基づいて、今から同時送信を行うパケット（同時送信パケット）の終了時刻が既に送信中のリンクのパケット終了時刻とほぼ同時になるための同時送信パケットの長さを決定し、パケット長情報ｓ２１０として出力する。
パケット生成部２４６は、送信データｓ２０６を受け取り、パケットデータを生成して変調部２４７に入力する。ＣＳＭＡの手順に従っているときは、パケット生成部２４６は受信信号強度ｓ２０３に基づいてキャリアセンスを行い、送信の可否を判断する。しかし、同時送信リンク管理部２４５から同時送信タイミング信号ｓ２０９を受け取った場合は、受信信号強度ｓ２０３によるキャリアセンス結果とは無関係に、同時送信を行う判断を下し、同時送信タイミング信号ｓ２０９およびパケット長情報ｓ２１０に基づいてパケットを生成して送信する。
変調部２４７は、入力されたパケットデータを変調信号に変換し、送信信号ｓ２１２を生成して送信する。
送信電力・伝送モード制御部２４３は、自局が送信する信号の送信電力および、変調方式や符号化率を決定し、送信部に対して送信電力・伝送モード制御情報ｓ２０５を与えて制御している。それと同時に、自局の送信電力情報ｓ２０４をリンク情報管理部２４４に与える。
送信電力・伝送モード制御部２４３は、自局が送信する信号の送信電力および、変調方式や符号化率を決定し、送信部に対して送信電力・伝送モード制御情報ｓ２０５を与えて制御している。それと同時に、自局の送信電力情報ｓ２０４をリンク情報管理部２４４に与える。
なお、図１３においてアンテナは２個で、送信には第一のアンテナのみ使用するものとしたが、３個以上のアンテナを使用することも可能で、送信にも複数のアンテナを重み付けして使用することも可能である。
図１４は、図１３における干渉低減処理部２４８の構成例を示す図である。図１４において、振幅位相調整部４４１は、係数記憶部４４４に格納された複素係数を、入力される復調信号ｓ１ｃおよびｓ１ｄにそれぞれ乗算し、合成部４４２は前記乗算の結果を合成し、復号部４４３は合成部４４４の出力を復号して復号データｓ２０２を得る。係数演算部４４５は、合成部４４４の出力における干渉信号の成分を低減するように演算を行い、係数記憶部４４５の係数を更新する。
図１４は、図１３における干渉低減処理部２４８の構成例を示す図である。図１４において、振幅位相調整部４４１は、係数記憶部４４４に格納された複素係数を、入力される復調信号ｓ１ｃおよびｓ１ｄにそれぞれ乗算し、合成部４４２は前記乗算の結果を合成し、復号部４４３は合成部４４４の出力を復号して復号データｓ２０２を得る。係数演算部４４５は、合成部４４４の出力における干渉信号の成分を低減するように演算を行い、係数記憶部４４５の係数を更新する。
係数演算の処理方法には、例えばアダプティブアレーの処理と同様のものが利用できる。具体的な処理としては、目的信号と干渉信号の比を最大化するように係数を定める方法が好ましいが、他の方法として、干渉信号のレベルを極小化するヌルステアリング、目的信号のレベルを最大化するビームステアリング、単純なアンテナ切り替え、あるいはそれらの複合処理や中間的な処理なども可能で、これらの複数のモードを状態として取り得る構成も可能である。最も単純には、特定の制御方法のみを用いて、その有効／無効の判別だけを干渉低減モードとして使用することができるが、前記複数のモードを切り替え可能として、複数の干渉低減モードを取り得るように構成しても良い。このように複数のモードを切り替える場合、処理は多少複雑になるが、自由度が増えるため、対象としている干渉局以外の干渉源が同時に存在する場合にも、適切なモードを選択することで対応が可能になる。
なお、干渉低減処理部２４４は、復調部２４１ａ及び２４１ｂの後段に置かれ、ベースバンド信号を処理するものとして説明したが、復調部２４１ａ及び２４１ｂの前段の高周波信号や中間周波信号の振幅および位相を調整して合成する構成とすることもできる。
また、図１４においては振幅位相調整部４４１を各アンテナ系統に１個だけ図示したが、ＯＦＤＭ信号のようなマルチキャリア信号を扱う場合は、サブキャリアごとに係数を掛けて合成することで、より精密な合成処理を行うことができる。
また、図１４においては振幅位相調整部４４１を各アンテナ系統に１個だけ図示したが、ＯＦＤＭ信号のようなマルチキャリア信号を扱う場合は、サブキャリアごとに係数を掛けて合成することで、より精密な合成処理を行うことができる。
図１５は、図１３におけるリンク情報管理部２４４の構成例を示す図である。図１５において、２５１は受信信号強度情報抽出部、２５２は送信電力情報抽出部、２５３は所要ＣＩＲ情報抽出部、２５４は受信信号強度記憶部、２５５は受信信号強度推定部、２５６は所要ＣＩＲ情報記憶部、２５７はＣＩＲ判定部、ｓ２０８は抽出された受信信号強度情報、ｓ２１３は復号データの送信電力情報、ｓ２１４は受信信号強度推定値、ｓ２１５はＣＩＲ推定値、ｓ２１６は復号データの所要ＣＩＲ情報、ｓ２１７は同時送信候補リンクの所要ＣＩＲ情報である。その他、図１３と同じ記号については説明を省略する。
受信信号強度情報抽出部２５１、送信電力情報抽出部２５２、および所要ＣＩＲ情報抽出部２５３は、それぞれ、復号データｓ２０２から、受信信号強度情報ｓ２０８、送信電力情報ｓ２１３、およびＣＩＲ情報ｓ２１６を抽出する。受信信号強度推定部２５５は、測定した受信信号強度ｓ２０３、受信信号の送信元の無線局における送信電力情報ｓ２１３、および自局の送信電力情報ｓ２０４から、受信信号の送信元の無線局における自局から送信される信号の受信信号強度を推定し、受信信号強度推定値ｓ２１４を出力する。
受信信号強度記憶部２５４は、抽出された受信信号強度情報ｓ２０８、推定された受信信号強度ｓ２１４、および干渉情報ｓ２２２とを記憶し、これらの値から、同時送信を行った場合の他局におけるＣＩＲを推定してＣＩＲ推定値ｓ２１５を出力する。
所要ＣＩＲ情報記憶部２５６は、抽出された所要ＣＩＲ情報ｓ２１６を記憶する。
ＣＩＲ判定部２５７は、ＣＩＲ推定値ｓ２１５と所要ＣＩＲ情報ｓ２１６とに基づいて、同時送信可能なリンクかどうかを判定し、判定結果を同時送信リンク判定情報ｓ２０７として出力する。
所要ＣＩＲ情報記憶部２５６は、抽出された所要ＣＩＲ情報ｓ２１６を記憶する。
ＣＩＲ判定部２５７は、ＣＩＲ推定値ｓ２１５と所要ＣＩＲ情報ｓ２１６とに基づいて、同時送信可能なリンクかどうかを判定し、判定結果を同時送信リンク判定情報ｓ２０７として出力する。
図１６は、図１３の同時送信リンク管理部２４５の構成例を示す図である。図１６において、２６１は同時送信リンク記憶部、２６２はアドレス抽出部、２６３はパケット長抽出部、２６４は同時送信判定部、２６５はパケット長演算部、ｓ２１８は記憶された同時送信リンク情報、ｓ２１９は無線局識別情報（アドレス情報）、ｓ２２０は復号データから抽出されたパケット長情報である。
アドレス抽出部２６２は、復号データｓ２０２から無線局識別情報ｓ２１９を抽出する。
同時送信リンク記憶部２６１は、同時送信リンク判定情報ｓ２０７に基づいて、現在受信中の信号のアドレスを同時送信可能なリンクの情報として記憶しておく。
同時送信判定部２６４は、無線局識別情報ｓ２１９を既に記憶されている同時送信リンク情報ｓ２１８と照合し、現在受信中の信号が同時送信可能なリンクかどうか判定する。同時送信可能と判定した場合は、同時送信タイミング信号ｓ２０９を出力する。
同時送信リンク記憶部２６１は、同時送信リンク判定情報ｓ２０７に基づいて、現在受信中の信号のアドレスを同時送信可能なリンクの情報として記憶しておく。
同時送信判定部２６４は、無線局識別情報ｓ２１９を既に記憶されている同時送信リンク情報ｓ２１８と照合し、現在受信中の信号が同時送信可能なリンクかどうか判定する。同時送信可能と判定した場合は、同時送信タイミング信号ｓ２０９を出力する。
パケット長抽出部２６３は、復号データｓ２０２からパケット長情報を抽出する。
パケット長演算部２６５は、抽出された現在受信中のパケットのパケット長に対して、同時送信の際の送信開始遅延時間分だけパケット長が短くなるような同時送信パケットの長さを求め、パケット長情報ｓ２１０として出力する。つまり、現在受信中のパケットとこれから送信する同時送信パケットの終了時刻がほぼ同時になるようにパケット長を設定する。
パケット長演算部２６５は、抽出された現在受信中のパケットのパケット長に対して、同時送信の際の送信開始遅延時間分だけパケット長が短くなるような同時送信パケットの長さを求め、パケット長情報ｓ２１０として出力する。つまり、現在受信中のパケットとこれから送信する同時送信パケットの終了時刻がほぼ同時になるようにパケット長を設定する。
以上の構成により本実施の形態の無線局は、図１０〜図１２に基づいて説明した、複数リンクの同時送信シーケンスを実現することができる。
なお、図１３の構成では、同時送信制御機能と干渉低減機能の両方を備えているが、全無線局が両方の機能を備えている必要はなく、例えば無線局２１１は同時送信制御機能を備え、無線局２１２は干渉低減機能を備える、といった構成での運用も可能である。また、図１３〜図１６に示した装置構成の各部は、ハードウェアで構成してもよいし、プロセッサとそこで実行されるソフトウェアとして実装してもよい。
なお、図１３の構成では、同時送信制御機能と干渉低減機能の両方を備えているが、全無線局が両方の機能を備えている必要はなく、例えば無線局２１１は同時送信制御機能を備え、無線局２１２は干渉低減機能を備える、といった構成での運用も可能である。また、図１３〜図１６に示した装置構成の各部は、ハードウェアで構成してもよいし、プロセッサとそこで実行されるソフトウェアとして実装してもよい。
図１７は、図１５の受信信号強度記憶部２５４が記憶する受信信号強度情報の例である。図１７の表において、例えばＲ１２は、無線局２１１から無線局２１２へ伝送される信号の、無線局２１２における受信信号強度である。これらの受信信号強度には、受信されたパケットの復号データから抽出された受信信号強度情報と、他の情報から推定した受信信号強度推定値と、自局で測定した受信信号強度測定値とがある。また、干渉情報から抽出される受信干渉強度については、干渉低減動作モード情報と対応付けて格納する。この場合、複数モードに対応して複数個の受信干渉強度情報が有り得る。図１０〜図１２に基づいて説明したシーケンスの場合、具体的には、Ｒ１２、Ｒ３２Ａ、Ｒ３２Ｂは無線局２１２のパケットから抽出でき、Ｒ３４は無線局２１４のパケットから抽出できる。また、Ｒ１３は、無線局２１３のパケットの受信信号強度測定値と、無線局２１３のパケットから抽出した送信電力情報と、自局の送信電力情報とから計算された推定値である。Ｒ２１は、Ｒ３１、Ｒ４１はそれぞれ、無線局２１２、２１３、２１４のパケットの受信電力強度を自局で測定して得られる測定値である。図１０〜図１１に示した以外のパケットの傍受結果も利用すると、例えばＲ４２Ａ、Ｒ４２Ｂ、Ｒ４３などが抽出でき、また、Ｒ１４が推定できる。このように、パケットを受信および傍受しながら各受信信号強度情報を記憶し、新しい情報が得られたら更新していくことにより、図１７の表のデータの信頼性を高めて保持しておく。
図１５の所要ＣＩＲ情報記憶部２５６が保持する所要ＣＩＲ情報は、実施の形態１の場合と同様であり、例えば図８に示すようになる。所要ＣＩＲは基本的に変調方式や符号化方式、符号化率などの組み合わせからなる信号モードにより決定される。各無線局の送信する信号モードが変化しない場合は、同じ無線局の信号の所要ＣＩＲは宛先によらず一定である。その場合は、図８（ａ）のように、送信側の無線局に対して１つずつの所要ＣＩＲ情報を記憶するだけでよい。しかし、宛先によって信号モードを変える可能性がある場合や、無線局ごとの受信性能の偏差などを考慮したい場合は、図８（ｂ）のように、送信局と受信局の組み合わせに応じた所要ＣＩＲ情報を記憶する必要がある。なお、図１０を用いた説明においては、所要ＣＩＲ情報は、対象となるリンクの受信側の無線局が自局の所要ＣＩＲ情報をＡＣＫパケット等に含ませて送信するものとしたが、対象となるリンクの送信側の無線局が所要ＣＩＲ情報をパケットに含ませて送信し、そのパケットを傍受した無線局がその所要ＣＩＲ情報を抽出することも可能である。また、所要ＣＩＲ情報としては、所要ＣＩＲの値そのものを表す情報ではなく、信号モードを表す情報でもよい。
（実施の形態３）
図１８は、本発明の実施の形態３における無線通信装置の構成例を示す図である。大部分は図１３と同様であるが、図１３の構成に加えて、与干渉判定部４１２を備える点と、送信電力・伝送モード制御部４３１が図１３の２４３に対して追加機能を有する点が異なっている。その他の構成や動作は、実施の形態２と同様であるので、詳細な説明を省略する。
図１８は、本発明の実施の形態３における無線通信装置の構成例を示す図である。大部分は図１３と同様であるが、図１３の構成に加えて、与干渉判定部４１２を備える点と、送信電力・伝送モード制御部４３１が図１３の２４３に対して追加機能を有する点が異なっている。その他の構成や動作は、実施の形態２と同様であるので、詳細な説明を省略する。
与干渉判定部４１２は、復号データｓ２０２を監視して、干渉局とその通信相手局の間の通信が正常に行われているかどうかを監視し、その結果を送信電力・伝送モード制御部４３１に伝える。与干渉判定部４１２は、図１０のシーケンスにおいて無線局２１４のＡＣＫパケットａ２４３が受信された場合、図１２の同時送信シーケンスにおいてａ２４３が受信されるか否かを観測して与干渉の有無を推定する。具体的には、図１２のシーケンスにおいて、まず無線局２１３のデータパケットｄ２３４のヘッダを受信し、そのヘッダに含まれる情報から無線局２１４が無線局２１３宛に送信するＡＣＫパケットａ２４３のタイミングを予測する。次に、自局のデータパケットｄ２１２を送信した後、予測したタイミングで無線局２１４のＡＣＫパケットａ２４３が実際に受信されたかどうかを判断する。ここで、ＡＣＫパケットａ２４３が受信されなかった場合には、自局の送信したデータパケットｄ２１２が無線局２１４の受信を妨害したものと推定し、ＡＣＫパケットａ２４３が受信された場合には、妨害を与えていないものと推定し、その推定結果を与干渉推定結果ｓ２２４として送信電力・伝送モード制御部４３１に与える。また、その推定結果に基づいて、同時送信が成立するか否かの推定情報ｓ２２３を、リンク情報管理部２４４に与える。リンク情報管理部２４４は、実施の形態２の動作に加えてｓ２２３の情報も加味し、同時送信成立を判定する。
図１９は、送信電力・伝送モード制御部４３１が送信電力および伝送モードを制御する際の制御アルゴリズムを示すフロー図である。図１９において、同時送信開始とは、図１２のシーケンスにおいて無線局２１１が最初にデータパケットを送信する時点に相当する。以下、図１０および図１２における無線局２１１が、無線局２１３から無線局２１４へのリンクと同時送信を行う場合を例に、図１９における送信電力と伝送異モードの制御動作を説明する。
同時送信開始時に、無線局２１１が無線局２１４に与える干渉の程度が推定できていない場合、まず、無線局２１４からの信号、たとえばＡＣＫパケットａ２４３の受信信号強度により、同時送信をするか否かを判定する（１２１）。受信信号強度が所定値を超える強いレベルの場合、無線局２１１が送信する信号は無線局２１４にも強いレベルで届くことが予想されるため、同時送信を開始せずに従来のＣＳＭＡ／ＣＡ方式に基づく通信を行う。無線局２１４からの信号レベルが所定値以下の場合、伝送モードを所定の開始モードに設定し、送信電力は、無線局２１４に与える干渉を小さくするために、無線局２１２へのリンクが成立する
範囲で低い電力に設定する（１２２）。ここで開始モードは、通常利用される範囲で最も所要ＣＩＲが小さい伝送モードであり、一般に低い伝送レートのモードになる。送信電力については、同時送信をしていない図１０のシーケンスで用いた送信電力と、その際のリンクパラメータ情報と干渉情報から計算した干渉マージンとから、リンクが成立する最低送信電力を算出する。この場合、算出した最低送信電力に、推定誤差や変動などに対応するマージンを加えた値を、開始時の送信電力として設定するのが好ましい。これにより、与干渉の推定ができていない状態でも、与干渉により他の無線局に妨害を与える確率を小さくしながら、同時送信を開始することができる。
範囲で低い電力に設定する（１２２）。ここで開始モードは、通常利用される範囲で最も所要ＣＩＲが小さい伝送モードであり、一般に低い伝送レートのモードになる。送信電力については、同時送信をしていない図１０のシーケンスで用いた送信電力と、その際のリンクパラメータ情報と干渉情報から計算した干渉マージンとから、リンクが成立する最低送信電力を算出する。この場合、算出した最低送信電力に、推定誤差や変動などに対応するマージンを加えた値を、開始時の送信電力として設定するのが好ましい。これにより、与干渉の推定ができていない状態でも、与干渉により他の無線局に妨害を与える確率を小さくしながら、同時送信を開始することができる。
次に、図１２のシーケンスで同時送信を開始し、無線局２１４からのＡＣＫパケットａ２４３を待ち受ける（１２４）。ＡＣＫパケットａ２４３が受信された場合、無線局２１１の送信した信号が無線局２１４の受信を妨害していないと判断する。伝送モードは、伝送速度に基づいてレベル分けされており、所定の高レベルとして実用範囲で十分高い伝送速度を有する特定のモードが、所定の低レベルとして低い伝送速度を有する特定のモードがそれぞれ予め定められている。現在の伝送モードが所定の高レベル以上の場合は、送信電力と伝送モードは変更しない（１２５）。所定の高レベル未満の場合は、前回の電力低減時から所定時間経過しているかどうかを判定する（１２６）。所定時間経過していない場合は、送信電力と伝送モードは変更せず、所定時間経過している場合は、伝送モードを所定のステップで高速なモードに変更し、そのモードでリンクが成立するように送信電力を増加させる（１２７）。この所定時間を設けることにより、伝送路の一時的な変動などの要因によって、妨害を生じやすい送信電力において無線局２１４の受信が無事成功した場合等に、さらに無線局２１１が送信電力を上げて連続的に妨害を与えてしまうことを防止することができる。所定時間としては、標準的なデータパケット伝送の所要時間に対して十分大きい時間とするのが好ましい。
ＡＣＫパケット受信の有無を判定するステップ１２４において、ＡＣＫパケットａ２４３が受信されなかった場合、無線局２１１の送信した信号が無線局２１４の受信を妨害していると判断し、妨害を無くすことを試みる。まず、現在の伝送モードが前記所定の低レベル以下であるかどうかを判断し（１２８）、所定の低レベル以下の場合は、これ以上電力を下げることをせずに、同時送信を諦める。この場合、以後の通信は通常のＣＳＭＡ／ＣＡに従って行われる。現在のモードが所定の低レベル以下でない場合、伝送モードを所定のステップで低速なモードに変更すると共に、そのモードでリンクが成立する範囲で送信電力を低減する（１２９）。以後、引き続きデータパケットの同時送信を行い、ＡＣＫ待機のステップ（１２３）以降の処理を繰り返す。
１２７および１２９のステップにおいて送信電力を変更する際、リンクが成立するかどうかは、リンクパラメータ情報と干渉情報から干渉マージンを計算することで判断できる。この計算においては、リンクパラメータ情報および干渉情報の誤差や伝送路の時間的変動などに対するマージンを持たせて運用するのが好ましい。また、電力を増加および低減させる際のステップをデシベル等の対数で表現するものとすると、電力増加時は小さいステップで、電力低減時は大きいステップで変更することで、無線局２１３から無線局２１４へのリンクに妨害を与える回数を最小限にしながら適切なマージンを確保することができる。
本実施の形態では、無線局２１１が無線局２１４に妨害を与えるかどうかを、無線局２１４からの信号に含まれるリンクパラメータ情報によらずに推定することができる。したがって、図１０において無線局２１４のＡＣＫパケットａ２４３にリンクパラメータ情報が含まれない場合でも、同時送信が成立するかどうかの推定が可能になる。すなわち、図９の無線局２１３および無線局２１４が本発明の機能を備えていない場合においても、従来同時送信が成立しなかった状況において同時送信を実現できるため、同時送信の適用機会をいっそう増大させることが可能となる。
以上の各実施の形態の説明においては、リンクや干渉の状態を評価するためにＣＩＲを用いたが、ＣＩＲの代わりに、信号対干渉雑音電力比（ＣＩＮＲ）を用いてもよい。信号電力や干渉電力の値が小さい場合には干渉以外の雑音成分の電力も無視できないため、ＣＩＮＲを用いる方が、より正確な通信可否の判断を行うことができる。
なお、以上の各実施の形態においては、無線局１１または無線局２１１がさらに送信指向性制御機能を備えることが好ましい。送信相手局に対する利得が大きくなるように、または、干渉を与えるおそれのある局に対する利得が小さくなるように指向性を制御することにより、同時送信の適用機会をいっそう増大させることができる。送信指向性制御は、具体的にはアダプティブアレイアンテナの技術による方法が典型的である。例えば、無線局１１が無線局１３または無線局１４が送信する信号を受信することにより、所望のアダプティブアレイの合成係数を算出し制御することで実現する。
なお、以上の各実施の形態においては、無線局１１または無線局２１１がさらに送信指向性制御機能を備えることが好ましい。送信相手局に対する利得が大きくなるように、または、干渉を与えるおそれのある局に対する利得が小さくなるように指向性を制御することにより、同時送信の適用機会をいっそう増大させることができる。送信指向性制御は、具体的にはアダプティブアレイアンテナの技術による方法が典型的である。例えば、無線局１１が無線局１３または無線局１４が送信する信号を受信することにより、所望のアダプティブアレイの合成係数を算出し制御することで実現する。
なお、以上に述べた全ての実施の形態の構成は、典型的には集積回路であるＬＳＩとして実現されてもよい。これらは、個別に１チップ化されてもよいし、上述した実施の形態の全ての構成または一部の構成を含むように１チップ化されてもよい。
ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ、システムＬＳＩ、スーパーＬＳＩ、ウルトラＬＳＩと呼称されることもある。
また、集積回路化の手法はＬＳＩに限るものではなく、専用回路又は汎用プロセサで実現してもよい。ＬＳＩ製造後に、プログラムすることが可能なＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰ
ｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ 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・プロセッサーを利用しても良い。
さらには、半導体技術の進歩又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の集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
ｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ 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・プロセッサーを利用しても良い。
さらには、半導体技術の進歩又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の集積化を行ってもよい。バイオ技術の適応等が可能性としてありえる。
本発明にかかる無線制御装置および無線通信方法は、集中制御局を必要とせずに複数リンクの同時送信を行うことで高いシステム伝送容量を得られることから、無線ＬＡＮなどの、一定の空間に多数の無線局を配置する無線システムにおいて有効である。また、家庭内やオフィスにおけるオーディオビデオ機器や情報機器間で無線伝送を行う場合のような、集中管理局を設けにくい無線システムや、時分割で複数リンクを伝送すると容量不足になりやすい、映像情報などの高速大容量なデータを連続的に伝送する場合において、特に有効である。
１１〜１４ 無線局
４１ 復調部
４２ 受信信号強度検出部
４４ リンク情報管理部
４５ 同時送信リンク管理部
４７ 送信部
ｄ１２、ｄ３４ データパケット
ａ２１、ａ４３ ＡＣＫパケット
ｐ リンクパラメータ情報
ｐ１ 所要ＣＩＲ情報
ｐ２ 送信電力情報
ｐ３ 受信信号強度情報
ｃ１ 同時送信候補局情報
ｓ１ アンテナからの入力信号
ｓ２ 復調データ
ｓ３ 受信しているパケットの受信信号強度情報
ｓ４ 自局の送信電力情報
ｓ７ 同時送信リンク判定情報
ｓ８ 抽出された受信信号強度情報
ｓ９ 同時送信タイミング信号
ｓ１０ 同時送信パケット長情報
ｓ１２ 送信信号
ｓ１３ 復調データの送信電力情報
ｓ１４ 受信信号強度推定値
ｓ１５ ＣＩＲ推定値
ｓ１６ 復調データの所要ＣＩＲ情報
ｓ１７ 同時送信候補リンクの所要ＣＩＲ情報
ｓ１８ 記憶された同時送信リンク情報
ｓ１９ 無線局識別情報
ｓ２０ 復調データから抽出されたパケット長情報
２１１〜２１４ 無線局
２４４ リンク情報管理部
２４５ 同時送信リンク管理部
ｐ２０１ 所要ＣＩＲ情報
ｐ２０２ 送信電力情報
ｐ２０３ 受信信号強度情報
ｑ 干渉情報
ｑ２０１ 干渉局識別子
ｑ２０２ 干渉強度情報
ｑ２０３ 干渉低減モード情報
ｃ２０１ 干渉局情報
ｓ２０３ 受信しているパケットの受信信号強度情報
ｓ２０４ 自局の送信電力情報
ｓ２０８ 抽出された受信信号強度情報
ｓ２１３ 復号データの送信電力情報
ｓ２１４ 受信信号強度推定値
ｓ２１５ ＣＩＲ推定値
ｓ２１６ 復号データの所要ＣＩＲ情報
ｓ２１７ 同時送信候補リンクの所要ＣＩＲ情報
４１ 復調部
４２ 受信信号強度検出部
４４ リンク情報管理部
４５ 同時送信リンク管理部
４７ 送信部
ｄ１２、ｄ３４ データパケット
ａ２１、ａ４３ ＡＣＫパケット
ｐ リンクパラメータ情報
ｐ１ 所要ＣＩＲ情報
ｐ２ 送信電力情報
ｐ３ 受信信号強度情報
ｃ１ 同時送信候補局情報
ｓ１ アンテナからの入力信号
ｓ２ 復調データ
ｓ３ 受信しているパケットの受信信号強度情報
ｓ４ 自局の送信電力情報
ｓ７ 同時送信リンク判定情報
ｓ８ 抽出された受信信号強度情報
ｓ９ 同時送信タイミング信号
ｓ１０ 同時送信パケット長情報
ｓ１２ 送信信号
ｓ１３ 復調データの送信電力情報
ｓ１４ 受信信号強度推定値
ｓ１５ ＣＩＲ推定値
ｓ１６ 復調データの所要ＣＩＲ情報
ｓ１７ 同時送信候補リンクの所要ＣＩＲ情報
ｓ１８ 記憶された同時送信リンク情報
ｓ１９ 無線局識別情報
ｓ２０ 復調データから抽出されたパケット長情報
２１１〜２１４ 無線局
２４４ リンク情報管理部
２４５ 同時送信リンク管理部
ｐ２０１ 所要ＣＩＲ情報
ｐ２０２ 送信電力情報
ｐ２０３ 受信信号強度情報
ｑ 干渉情報
ｑ２０１ 干渉局識別子
ｑ２０２ 干渉強度情報
ｑ２０３ 干渉低減モード情報
ｃ２０１ 干渉局情報
ｓ２０３ 受信しているパケットの受信信号強度情報
ｓ２０４ 自局の送信電力情報
ｓ２０８ 抽出された受信信号強度情報
ｓ２１３ 復号データの送信電力情報
ｓ２１４ 受信信号強度推定値
ｓ２１５ ＣＩＲ推定値
ｓ２１６ 復号データの所要ＣＩＲ情報
ｓ２１７ 同時送信候補リンクの所要ＣＩＲ情報
Claims (19)
- 受信された信号を復調して復調データを得る復調部と、
前記復調データから抽出したリンクパラメータ情報を記憶し、前記リンクパラメータ情報に基づいて同時送信可能なリンクを判定するリンク情報管理部と、
前記リンク情報管理部からの同時送信リンク判定情報と前記復調データに含まれる無線局識別情報とに基づいて、受信中のリンクが同時送信可能なリンクか否かを判定し、判定結果に基づいて同時送信タイミング信号を生成し出力する、同時送信リンク管理部と、
前記同時送信リンク管理部からの同時送信タイミング信号に基づいて、受信中の信号と時間的に重複するタイミングで信号を送信する送信部と、
受信中の信号の信号強度を測定し受信中の信号の受信信号強度情報を生成する受信信号強度検出部とを備え、
前記リンク情報管理部は、前記復調データから受信信号強度情報と所要ＣＩＲ情報とを抽出する機能を有し、前記受信信号強度情報と前記所要ＣＩＲ情報とに基づいて同時送信可能なリンクを判定し、
前記リンク情報管理部は、前記復調データから送信電力情報を抽出する機能を有し、抽出した前記送信電力情報と、前記受信中の信号の受信信号強度情報と、自局の送信電力情報とに基づいて、自局の送信信号を他局で受信した場合の前記他局における受信信号強度を推定し、前記抽出した受信信号強度情報と前記他局における受信信号強度の推定値とに基づいて自局が前記他局に干渉を与える場合の前記他局におけるＣＩＲを推定してＣＩＲ推定値を求め、前記所要ＣＩＲ情報と前記ＣＩＲ推定値とに基づいて同時送信可能なリンクを判定する、無線通信装置。 - 受信された信号を復調して復調データを得る復調部と、
前記復調データから抽出したリンクパラメータ情報を記憶し、前記リンクパラメータ情報に基づいて同時送信可能なリンクを判定するリンク情報管理部と、
前記リンク情報管理部からの同時送信リンク判定情報と前記復調データに含まれる無線局識別情報とに基づいて、受信中のリンクが同時送信可能なリンクか否かを判定し、判定結果に基づいて同時送信タイミング信号を生成し出力する、同時送信リンク管理部と、
前記同時送信リンク管理部からの同時送信タイミング信号に基づいて、受信中の信号と時間的に重複するタイミングで信号を送信する送信部とを備え、
前記同時送信リンク管理部は、前記リンク情報管理部からの同時送信リンク判定情報と前記復調データに含まれる無線局識別情報とに基づいて判定した同時送信可能なリンクを、同時送信リンク情報として記憶しておき、新たに前記同時送信リンク判定情報を受け取った場合、前記復調データから抽出した無線局識別情報と、既に記憶されている同時送信リンク情報とを照合することにより、同時送信可能なリンクか否かを判定する、無線通信装置。 - 受信された信号を復調して復調データを得る復調部と、
前記復調データから抽出したリンクパラメータ情報を記憶し、前記リンクパラメータ情報に基づいて同時送信可能なリンクを判定するリンク情報管理部と、
前記リンク情報管理部からの同時送信リンク判定情報と前記復調データに含まれる無線局識別情報とに基づいて、受信中のリンクが同時送信可能なリンクか否かを判定し、判定結果に基づいて同時送信タイミング信号を生成し出力する、同時送信リンク管理部と、
前記同時送信リンク管理部からの同時送信タイミング信号に基づいて、受信中の信号と時間的に重複するタイミングで信号を送信する送信部とを備え、
前記同時送信リンク管理部は、前記復調データに含まれるパケット長情報に基づいて、同時送信するパケットが現在送信されている他の無線局のパケットとほぼ同時に終了するように前記同時送信するパケット長を設定する機能を有する、無線通信装置。 - 受信された信号を復調して復調データを得る復調部と、
前記復調データから抽出したリンクパラメータ情報を記憶し、前記リンクパラメータ情報に基づいて同時送信可能なリンクを判定するリンク情報管理部と、
前記リンク情報管理部からの同時送信リンク判定情報と前記復調データに含まれる無線局識別情報とに基づいて、受信中のリンクが同時送信可能なリンクか否かを判定し、判定結果に基づいて同時送信タイミング信号を生成し出力する、同時送信リンク管理部と、
前記同時送信リンク管理部からの同時送信タイミング信号に基づいて、受信中の信号と時間的に重複するタイミングで信号を送信する送信部と、
受信中の信号の信号強度を測定し受信中の信号の受信信号強度情報を生成する受信信号強度検出部を備え、
前記送信部は、前記同時送信タイミング信号が無いときは、前記受信信号強度情報に基づいてキャリアセンスを行い、前記キャリアセンスの結果に基づいて送信を行うか否かを制御し、前記同時送信タイミング信号を受け取ったときは、前記受信信号強度情報に関わらず前記同時送信タイミング信号に基づいて送信を行う、無線通信装置。 - 第一の無線局が第二の無線局と通信を行う無線通信方法であって、
前記第二の無線局は、第三の無線局が第四の無線局宛に送信した信号の受信信号強度を測定して第三の無線局の受信信号強度情報として保持し、前記第一の無線局宛の信号に前記第三の無線局の受信信号強度情報を含めて送信し、
前記第一の無線局は、前記第四の無線局が前記第三の無線局宛に送信した信号に含まれるリンクパラメータ情報を抽出し、前記第二の無線局から受け取った前記第三の無線局の受信信号強度情報と、前記抽出したリンクパラメータ情報とに基づいて、前記第三の無線局から前記第四の無線局への伝送リンクと、自局から前記第二の無線局への伝送リンクとが互いに干渉せず同時送信可能かどうかを判定し、同時送信可能と判定した場合において前記第三の無線局から前記第四の無線局宛の信号のヘッダを受信したときは、前記第三の無線局が送信する信号と時間的に重複させて前記第二の無線局宛に信号を送信し、
前記リンクパラメータ情報は、前記第三の無線局の信号を前記第四の無線局が受信した際の受信信号強度の情報と、前記第四の無線局の送信電力情報と、前記第三の無線局の信号を前記第四の無線局が受信する際に必要となる所要ＣＩＲ情報とを含み、
前記第一の無線局は、前記リンクパラメータ情報に基づいて前記第四の無線局におけるＣＩＲを推定し、前記所要ＣＩＲ情報と比較することで、前記第三の無線局から前記第四の無線局への伝送リンクと、自局から前記第二の無線局への伝送リンクとが互いに干渉せず同時送信可能かどうかを判定する、無線通信方法。 - 第一の無線局は、第四の無線局が第三の無線局宛に送信した信号の受信信号強度を測定して得られる第四の無線局の受信信号強度情報と、前記リンクパラメータに含まれる前記第三の無線局の信号を前記第四の無線局が受信した際の受信信号強度の情報および第四の無線局の送信電力情報と、自局の送信電力情報とに基づいて、前記第四の無線局におけるＣＩＲを推定する、請求項５に記載の無線通信方法。
- 第一の無線局が第二の無線局と通信を行う無線通信方法であって、
前記第二の無線局は、第三の無線局が第四の無線局宛に送信した信号の受信信号強度を測定して第三の無線局の受信信号強度情報として保持し、前記第一の無線局宛の信号に前記第三の無線局の受信信号強度情報を含めて送信し、
前記第一の無線局は、前記第四の無線局が前記第三の無線局宛に送信した信号に含まれるリンクパラメータ情報を抽出し、前記第二の無線局から受け取った前記第三の無線局の受信信号強度情報と、前記抽出したリンクパラメータ情報とに基づいて、前記第三の無線局から前記第四の無線局への伝送リンクと、自局から前記第二の無線局への伝送リンクとが互いに干渉せず同時送信可能かどうかを判定し、同時送信可能と判定した場合において前記第三の無線局から前記第四の無線局宛の信号のヘッダを受信したときは、前記第三の無線局が送信する信号と時間的に重複させて前記第二の無線局宛に信号を送信し、
第一の無線局は、前記第三の無線局が送信する信号に対して同時送信を行う際、前記第三の無線局が送信する信号のパケット長情報を抽出し、それに基づいて、送信しようとする信号のパケット長を、前記第三の無線局が送信する信号のパケットと略同時に終了する長さに設定して送信する、記載の無線通信方法。 - 同時送信制御機能を有する第一の無線局から、複数の干渉低減モードから選択された干渉低減モードで動作する干渉低減処理機能を備える第二の無線局に対してデータを伝送する無線通信方法であって、
前記干渉低減処理機能は、複数のアンテナからの入力信号の振幅と位相を調整して合成することで、干渉信号のレベルを低減させる機能であり、
前記複数の干渉低減モードは、前記干渉低減モード毎に前記干渉低減処理機能における複数のアンテナからの入力信号の振幅と位相を調整方法が互いに異なり、
前記第一の無線局は、前記第二の無線局での少なくとも一種類の干渉低減モードにおける信号対干渉電力比（ＣＩＲ）に基づいて、自局から前記第二の無線局宛の送信信号と干渉局との同時送信が可能かどうかを判定し、同時送信可能な特定の干渉低減モードがあると判断した場合、前記第二の無線局に対して前記特定の干渉低減モードの動作を指示する干渉低減モード制御信号を送信し、以後、前記干渉局の送信信号と時間的に重複させて前記第二の無線局宛に送信信号を送信する、無線通信方法。 - 前記第一の無線局は、検知した干渉局である第三の無線局を示す干渉局情報を前記第二の無線局に送信し、
前記第二の無線局は、前記第一の無線局の信号の信号強度を含むリンクパラメータ情報と、前記干渉局の干渉低減モードと前記干渉低減モードに対応する干渉強度とを含む干渉情報を送信し、
前記第一の無線局は、前記リンクパラメータ情報と前記干渉情報とに基づき、前記干渉局との同時送信が可能かどうかを判定する、請求項８に記載の無線通信方法。 - 第四の無線局が、前記第三の無線局の信号を第四の無線局が受信した際の受信信号強度の情報と、前記第四の無線局の送信電力情報と、前記第三の無線局の信号を前記第四の無線局が受信する際に必要となる所要ＣＩＲ情報とを含むリンクパラメータ情報を送信し、
前記第一の無線局は、前記第四の無線局のリンクパラメータ情報に基づいて前記第四の無線局におけるＣＩＲを推定し、前記所要ＣＩＲ情報と比較した結果を加味して、前記第三の無線局から前記第四の無線局への伝送リンクと、自局から前記第二の無線局への伝送リンクとが互いに干渉せず同時送信可能かどうかを判定することを特徴とする、請求項９に記載の無線通信方法。 - 第一の無線局は、第四の無線局が第三の無線局宛に送信した信号の受信信号強度を測定して得られる第四の無線局の受信信号強度情報と、前記第四の無線局のリンクパラメータ情報に含まれる前記第三の無線局の信号を前記第四の無線局が受信した際の受信信号強度の情報および第四の無線局の送信電力情報と、自局の送信電力情報とに基づいて、前記第四の無線局におけるＣＩＲを推定することを特徴とする、請求項１０に記載の無線通信方法。
- 第四の無線局が、第三の無線局からの受信信号強度の情報を含むリンクパラメータ情報と、第一の無線局からの受信信号強度の情報を含むリンクパラメータ情報とを送信し、
第一の無線局は、前記第四の無線局のリンクパラメータ情報に基づいて、前記第四の無線局におけるＣＩＲを推定することを特徴とする、請求項１０に記載の無線通信方法。 - 第一の無線局は、第四の無線局に向けて第三の無線局が送信する信号に、時間的に重複させて、第二の無線局宛の信号を送信した後、前記第四の無線局が前記第三の無線局に送信する受信確認信号を待ちうけ、前記受信確認信号が期待されるタイミングで前記受信確認信号が受信されなかった場合は、現在の送信電力が所定の低電力レベル以下であれば次回の信号送信時は同時送信を中止し、現在の送信電力が所定の低電力レベルを超える場合は所定の電力減少量だけ送信電力を低下させて次回の同時送信を試行することを特徴とする、請求項１０に記載の無線通信方法。
- 第一の無線局は、第四の無線局に向けて第三の無線局が送信する信号に、時間的に重複させて、第二の無線局宛の信号を送信する際、送信電力の初期値として前記所定の電力を使用することを特徴とする、請求項１３に記載の無線通信方法。
- 第一の無線局は、第四の無線局に向けて第三の無線局が送信する信号に、時間的に重複させて、第二の無線局宛の信号を送信した後、前記第四の無線局が前記第三の無線局に送信する受信確認信号を待ちうけ、前記受信確認信号が期待されるタイミングで前記受信確認信号が受信され、かつ前回送信電力を低減してから所定時間以上経過しており、現在の送信電力が所定の高電力レベル未満の場合、電力増加量だけ送信電力を増加させて次回の同時送信を試行することを特徴とする、請求項１３に記載の無線通信方法。
- 電力の変化量をデシベルで表現した場合に、前記電力低減量が前記電力増加量より大きいことを特徴とする、請求項１５に記載の無線通信方法。
- 受信側無線局が、少なくとも一つの干渉局に関する干渉情報を無線パケットに含めて送信側無線局に送信する無線通信方法であって、
前記干渉情報は、前記干渉局を示す干渉局識別子と、前記受信側無線局の干渉低減処理において動作可能な複数の干渉低減モードのうちのいずれかの干渉低減モードで動作した状態における前記干渉局に関する干渉強度情報と、前記干渉強度情報の測定時に前記干渉低減手段が使用していた干渉低減モードを示す干渉低減モード情報とを含み、
前記干渉低減処理は、複数のアンテナからの入力信号の振幅と位相を調整して合成することで、干渉信号のレベルを低減させる処理であり、
前記複数の干渉低減モードは、前記干渉低減モード毎に前記干渉低減処理機能における複数のアンテナからの入力信号の振幅と位相を調整方法が互いに異なり、
前記干渉強度情報は、前記干渉局から受ける干渉信号の受信干渉電力、または、前記受信信号電力と前記受信干渉電力との比で表される信号対干渉電力比、または、所要信号対干渉電力比に対する前記信号対干渉電力比のマージンのうち、少なくともいずれかの値に対応する情報を含むことを特徴とする、無線通信方法。 - 干渉低減モードを制御可能な干渉低減処理機能を備える無線局に対してデータを伝送する無線通信装置であって、
前記無線局が動作可能な複数の干渉低減モードのうち少なくとも一種類の干渉低減モードで動作した場合に所定の干渉局からの受ける干渉を示す信号対干渉電力比に基づいて、自局から前記無線局宛の送信信号と前記所定の干渉局との同時送信が可能かどうかを判定するリンク情報管理部と、
前記同時送信判定結果を記憶し、同時送信可能な特定の干渉低減モードでの動作を前記無線局宛に指示する干渉低減モード制御信号を生成する同時送信リンク管理部とを備え、
前記干渉低減処理は、複数のアンテナからの入力信号の振幅と位相を調整して合成することで、干渉信号のレベルを低減させる処理であり、
前記複数の干渉低減モードは、前記干渉低減モード毎に前記干渉低減処理機能における複数のアンテナからの入力信号の振幅と位相を調整方法が互いに異なり、
前記干渉低減モード制御信号を前記無線局に送信した後、前記干渉局の送信信号と時間的に重複させて前記無線局宛に送信信号を送信する、無線通信装置。 - 無線通信装置であって、
複数の干渉低減モードから選択された干渉低減モードで動作する干渉低減処理部と、
通信相手からの干渉低減モード制御信号を受信して、前記干渉低減モード制御信号に基づき前記干渉低減処理部の動作状態である干渉低減モードを決定し制御する干渉低減制御部とを備え、
前記干渉低減処理部は、複数のアンテナからの入力信号の振幅と位相を調整して合成することで、干渉信号のレベルを低減させ、
前記複数の干渉低減モードは、前記干渉低減モード毎に前記干渉低減処理における複数のアンテナからの入力信号の振幅と位相を調整方法が互いに異なり、
通信相手以外の干渉局について、前記干渉局の識別子と、前記複数の干渉低減モードのうちのいずれかの干渉低減モードの種別を示す情報と、前記干渉低減モードにおける干渉信号の受信強度の情報とを含む、干渉信号を生成し、通信相手に送信する、無線通信装置。
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