JP5241636B2 - 無線通信装置，無線通信方法、および、無線通信プログラム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置，無線通信方法、および、無線通信プログラムに関する。

無線通信では、フェージングやノイズ等の伝送路の品質状態や通信状態に応じて複数の変調方式の中から適する変調方式を選択する技術が知られている。

一般的に伝送レートの高い変調方式ほど受信側で誤りを検出する確率が高く、伝送レートの低い変調方式ほど受信側で誤りを検出する確率が低い。ここで伝送レートとは、時間に対して送信する情報量の割合のことであり、一定時間に送信する情報量が多いことを伝送レートが高いといい、一定時間に送信する情報量が少ないことを伝送レートが低いという。

伝送路の品質状態に応じて変調方式を選択する方法では、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator：受信電界強度）やＳＮＲ（Signal to Noise Ratio:信号対雑音比）等を基に伝送路の品質状態を推定し、推定した伝送路の品質状態で通信可能な変調方式を選択する。この技術は、例えば、特開平１０−９３６５０号公報に記載されている。例えば、ＲＳＳＩやＳＮＲが低い場合は、伝送レートを低くし、逆にＲＳＳＩやＳＮＲが高い場合は、伝送レートを高くする。

通信状態に応じて変調方式を選択する方法では、受信データに誤りを検出した回数や誤り訂正回数等を基に変調方式を選択する。この技術は、例えば、特開２００３−１０１６０１号公報に記載されている。例えば、受信データに誤りを検出した場合は、伝送レートを低くし、受信側で連続して誤りを検出しなかった場合は、伝送レートを高くする。

特開平１０−９３６５０号公報 特開２００３−１０１６０１号公報

しかし、従来の技術では、例えば、突発的なノイズや他の無線通信装置の通信により、通信にチャネルを利用可能な時間が短い場合に、伝送レートの低い変調方式を選択して、干渉する確率を高めて再送を生じたり、通信機会を減らして送信待ち時間を長くしたりしてしまう。また、データの長さが長い場合に、伝送レートの高い変調方式を選択することで再送を引き起こす確率を高くしてしまう。これらのことにより無線通信システムの最大伝送遅延時間を長くしてしまっている。これは、既定時間内にデータ伝送することが求められる産業用無線通信システムにおいて特に問題となる。

そこで、本発明は、前記した問題を解決し、無線通信の環境下において、伝送遅延時間を短縮することが可能な、無線通信装置，無線通信方法、および、無線通信プログラムを提供することが目的である。

上記目的を達成するために、本発明は、送信情報を記憶し、伝送状態が良いほど伝送レートが高く、通信頻度が高いほど伝送レートが高く、送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように変調方式を選択し、記憶された情報を選択された特定の変調方式で変調し、変調された信号を送信するように構成した。

あるいは、送信情報を記憶し、通信状態が良いほど伝送レートが高く、通信頻度が高いほど伝送レートが高く、送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように変調を選択し、記憶された情報を選択された特定の変調方式で変調し、変調された信号を送信するように構成した。

あるいは、送信情報を記憶し、伝送状態が良いほど伝送レートが高く、通信トラフィックが高いほどボーレートが高く、送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように変調を選択し、記憶された情報を選択された特定の変調方式で変調し、変調された信号を送信するように構成した。

より具体的には、送信情報を記憶する送信情報記憶部と、記憶部に記憶された情報を選択された特定の変調方式で変調する変調部と、変調された信号を送信する送信部を有する無線通信装置であって、伝送状態が良いほど伝送レートが高く、通信頻度が高いほど伝送レートが高く、送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように変調方式を選択する変調方式選択部を有するように構成した。

具体的な好ましい例では、無線通信装置である送信装置から、前記無線通信装置である受信装置へ、送信対象のデータを無線通信する無線通信方法であって、前記無線通信装置の送信装置はデータを送信する際に、伝送路特性検出部で検出した伝送路特性を基に決定した基本値に、通信チャネル使用率測定部で測定した通信チャネルの使用率から決定したマージン量を加え、さらに、送信ＱＵＥＵＥ部に蓄積されているデータの長さから決定したマージン量加え、変調方式選択部で予め記憶した参照値と比較して変調方式を選択し、変調部で選択した変調方式で送信対象のデータを変調し、選択した変調方式の情報を変調したデータに加えた変調信号を無線送信し、前記無線通信装置の受信装置は、無線送信された変調信号を受信し、復調部で受信信号に格納された変調方式の情報を基にデータを復調する。

本発明によれば、無線通信の環境下において、無線通信システムの最大伝送遅延時間を短縮することが可能となる。

本発明の一実施形態に係る無線通信装置を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る送信装置側の送信処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る受信装置側の受信処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る伝送路特性と、通信チャネル使用率と、送信待ちデータ数とから変調方式を選択する方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る通信状態検出部を備えた無線通信装置を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る通信状態と、通信チャネル使用率と、データの長さとから変調方式を選択する送信処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る通信状態を検出する受信処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る参照部を備えた無線通信装置を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る参照値を更新する受信処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る通信トラフィック量測定部を備えた無線通信装置を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る伝送路特性と、通信トラフィック量と、データの長さとから変調方式を選択する方法を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る受信環境通知部と、受信環境記憶部とを備えた無線通信装置を示す構成図である。 本発明の一実施形態に係る受信装置側の受信環境情報を送信装置側に通知する受信処理を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る受信環境情報と、データの長さとから変調方式を選択する送信処理を示すフローチャートである。

本発明の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る無線通信装置１０１を示す構成図である。

無線通信装置１０１は、送信対象のデータを送信するとき、その送信元である送信装置か、その送信先である受信装置か、いずれかに分類される。以下の説明では、送信対象のデータの送信に着目したときの、送信装置側の処理、および、受信装置側の処理をそれぞれ説明する。

無線通信装置１０１は、送信装置および受信装置双方の構成要素を併せて有する。例えば、送信対象のデータが、無線通信装置Ａ→無線通信装置Ｂ→無線通信装置Ｃの順に転送されるとき、無線通信装置Ｂは、無線通信装置Ａからみたときには受信装置として動作し、無線通信装置Ｃからみたときには送信装置として動作する。

無線通信装置１０１は、送信ＱＵＥＵＥ部１０２と、変調方式選択部１０３と、伝送路特性検出部１０４と、通信チャネル使用率測定部１０５と、変調部１０６と、送信ＲＦ（Radio Frequency）部１０７と、アンテナ１０８と、受信ＲＦ部１０９と、復調部１１０とを有する。例えば、前記した各処理部は、実装に応じてアナログまたは、ディジタルの電子回路、もしくは、ＬＳＩに組み込まれたＣＰＵにより実行されるファームウェアなどで実現される。

すなわち、無線通信装置１０１はＣＰＵと記憶装置で構成し、以下詳細を説明する送信ＱＵＥＵＥ部１０２と、変調方式選択部１０３と、伝送路特性検出部１０４と、通信チャネル使用率測定部１０５と、変調部１０６と、送信ＲＦ部１０７と、受信ＲＦ部１０９と、復調部１１０の各処理部の機能について全部あるいは一部を、ＣＰＵを動作させるプログラム（記憶装置に記憶）として格納しても良い。

以下の説明では、送信装置側の処理を説明する。

送信ＱＵＥＵＥ部１０２は、データを一時的に保存しておく記憶装置などで実現され、送信データを一時的に保存し、蓄積する。

通信チャネル使用率測定部１０５は、一定の時間内に受信ＲＦ部１０９で一定の閾値以上の高周波信号を受信している時間と、送信ＲＦ部１０７で高周波信号を送信している時間とを合わせて通信チャネルの使用率を測定する。

変調方式選択部１０３は、後述する伝送路特性検出部１０４で検出した伝送路特性と、通信チャネル使用率測定部１０５で測定した通信チャネル使用率と、送信ＱＵＥＵＥ部１０２に蓄積されているデータの長さと、予め記憶した参照値とから変調方式を選択する。

変調部１０６は、適応変調方式に対応する機能を備え、送信ＱＵＥＵＥ部１０２に蓄積されているデータのうち、送信するデータを変調方式選択部１０３において選択した変調方式に従い、変調する。ここで、送信するデータに、選択した変調方式の情報を加える。ここで述べる変調方式とは、例えば、ＢＰＳＫ（Binary Phase Shift Keying），ＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying），１６ＱＡＭ（16-position Quadrature Amplitude Modulation），６４ＱＡＭ（64-position Quadrature Amplitude Modulation）等のディジタル変調方式や、畳み込み符号等の符号化方式、および、符号化率を含むものである。もちろん、同じ変調方式を選択して、ボーレートを変えても良い。

送信ＲＦ部１０７は、周波数変換器と、増幅器とを備え、変調部１０６で変調した変調信号を無線周波数に変換すると共に、所定の送信電力レベルに増幅し、高周波信号に変換する。

アンテナ１０８は、送信ＲＦ部１０７で変換した高周波信号を給電し、電波を送信する。

以下の説明では、受信装置側の処理を説明する。

アンテナ１０８は、空中の電波を受信し、高周波信号を得る。

受信ＲＦ部１０９は、増幅器と、周波数変換器とを備え、アンテナ１０８で受信した高周波信号を増幅したのち、周波数変換器により中間周波数、もしくは、ベースバンド周波数の受信信号に変換する。

復調部１１０は、受信信号に格納された変調に用いた変調方式の情報を基に、受信信号を復調し、受信データを出力する。

伝送路特性検出部１０４は、復調部１１０から受信信号を取り込み、伝送路特性をあらわす取り込んだ受信信号のＲＳＳＩ、または、ＳＮＲを検出する。

以下、図２と図３を参照して、伝送路特性と、通信チャネル使用率と、データの長さとから変調方式を選択する方法を説明する。

図２は、本発明の一実施形態に係る送信装置側の送信処理を示すフローチャートである。

Ｓ１０１において、伝送路特性検出部で検出した伝送路特性から変調方式を選択する基本値を決定する。伝送路特性が良い場合は、基本値を高くし、伝送路特性が悪い場合は、基本値を低くする。ここで、伝送路特性が良いとは、送信した電波の受信レベルが高く、ノイズが小さい等、通信の成功率が高い伝送路特性のことであり、例えば、ＲＳＳＩが高い場合、または、ＳＮＲが高い場合である。伝送路特性が悪いとは、送信した電波の受信レベルが低く、ノイズが大きい等、通信の成功率が低い伝送路特性のことであり、例えば、ＲＳＳＩが低い場合、または、ＳＮＲが低い場合である。

Ｓ１０２において、通信チャネル使用率測定部で測定した通信チャネル使用率からマージン量１を決定する。通信チャネルの使用率が高いほどマージン量１を大きくし、通信チャネルの使用率が低いほどマージン量１を小さくする。

Ｓ１０３において、送信ＱＵＥＵＥ部に蓄積されているデータの長さからマージン量２を決定する。データの長さが短いほどマージン量２を大きくし、データの長さが長いほどマージン量２を小さくする。

Ｓ１０４において、Ｓ１０１で決定した基本値に、Ｓ１０２で決定したマージン量１を加え、さらに、Ｓ１０３で決定したマージン量２を加えた値と、各変調方式で通信可能となる値である参照値とを比較する。伝送レートが高いほど参照値を高くし、伝送レートが低いほど参照値を低くする。

数式１に、変調方式の選択に利用する比較式を示す。

〔数式１〕
基本値＋マージン量１＋マージン量２≧参照値

Ｓ１０４は、数式１を満たす変調方式のうち、最も伝送レートが高い変調方式を選択する。

Ｓ１０５において、Ｓ１０４で選択した変調方式でデータを変調し、送信する。

Ｓ１０６において、受信装置側でデータを受信したことを通知するＡＣＫ（ACKnowledgement）を送信装置側で受信したか、否かを判定する。ＡＣＫを送信装置側で受信した場合は、送信したデータに係る送信処理を終了する。既定時間が過ぎてもＡＣＫを送信側で受信できなかった場合は、Ｓ１０７に移行する。

Ｓ１０７において、送信側でデータを既定回数送信済みか、否かを判定する。既定回数送信済みの場合は、送信したデータに係る送信処理を終了する。既定回数送信していない場合は、Ｓ１０８に移行する。

Ｓ１０８において、Ｓ１０４で選択した変調方式より伝送レートの低い変調方式を選択する。ただし、選択可能である変調方式のうち、Ｓ１０４で伝送レートが最小の変調方式を選択している場合は、Ｓ１０４で選択した変調方式と同じ変調方式を選択する。

図３は、本発明の一実施形態に係る受信装置側の受信処理を示すフローチャートである。

Ｓ１０９において、受信信号に格納された変調に用いた変調方式の情報を基に、受信信号を復調する。

Ｓ１１０において、パケットエラーが有るか、否かを判定する。パケットエラーとは、復調したデータに誤りが有ることをいう。パケットエラーがある場合は、受信したデータに係る受信処理を終了する。パケットエラーが無い場合は、Ｓ１１１に移行する。

Ｓ１１１において、受信装置側でデータを受信したことを通知するＡＣＫを返送する。

Ｓ１１２において、受信信号のＲＳＳＩ、または、ＳＮＲを検出し、受信したデータに係る受信処理を終了する。

以上説明した本実施形態によれば、伝送路特性と、周囲の通信チャネル使用率、および、データの長さに応じた変調方式の選択を提供し、無線通信システムの最大伝送遅延時間を短縮する効果を得ることが可能である。例えば、突発的なノイズや、他の無線通信装置の通信により、通信にチャネルを利用可能な時間が短い場合に、周囲の通信チャネル使用率が高いと判断して伝送レートの高い変調方式を選択して、干渉する確率を低くして、再送を防いだり、通信機会を増やして送信待ち時間を短縮したりできる。また、データの長さが長い場合に、伝送レートの低い変調方式を選択することで再送を引き起こす確率が低減可能である。

本発明の他の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図４は、本発明の一実施形態に係る伝送路特性と、通信チャネル使用率と、送信待ちデータ数とから変調方式を選択する方法を示すフローチャートである。

図４のフローチャートを実施する無線通信装置の構成は、図１と同じであり、変調方式選択部の処理内容のみ異なる。

図４のフローチャートを実施する図１の変調方式選択部１０３は、伝送路特性検出部１０４で検出した伝送路特性と、通信チャネル使用率測定部１０５で測定した通信チャネル使用率と、送信ＱＵＥＵＥ部１０２に蓄積されている送信待ちデータ数と、予め記憶した参照値とから変調方式を選択する。

他の各部の処理内容は、図１と同様である。

図４のフローチャートのＳ１０１と、Ｓ１０２、および、Ｓ１０４の処理内容は、図２のフローチャートのＳ１０１と、Ｓ１０２、および、Ｓ１０４の処理内容と同様である。

Ｓ２０１において、送信ＱＵＥＵＥ部に蓄積されている送信待ちデータ数からマージン量２を決定する。送信待ちデータ数が多いほどマージン量２を大きくし、送信待ちデータ数が少ないほどマージン量２を小さくする。

以上説明した本実施形態によれば、送信待ちデータ数に応じた変調方式の選択を提供し、無線通信システムの最大伝送遅延時間を短縮する効果を得ることが可能である。例えば、送信待ちデータ数が多い場合に、伝送レートの高い変調方式を選択することで、送信待ちに要する時間を短縮可能である。

本発明の他の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図５は、本発明の一実施形態に係る通信状態検出部３０２を備えた無線通信装置３０１を示す構成図である。

図５の無線通信装置３０１は、図１の無線通信装置１０１の伝送路特性検出部１０４を無くし、通信状態検出部３０２を加えた構成であり、構成の変更により、変調方式選択部１０３の処理内容が異なる。

以下の説明では、送信装置側の処理を説明する。

通信状態検出部３０２は、通信状態をあらわすＡＣＫの受信回数等を検出する。

図５の変調方式選択部１０３は、通信状態検出部３０２で検出した通信状態と、通信チャネル使用率測定部１０５で測定した通信チャネル使用率と、送信ＱＵＥＵＥ部１０２に蓄積されているデータの長さと、予め記憶した参照値とから変調方式を選択する。

以下の説明では、受信装置側の処理を説明する。

通信状態検出部３０２は、復調部１１０から受信信号を取り込み、通信状態をあらわす取り込んだ受信信号の誤り訂正回数を検出する。

他の各部の処理内容は、図１と同様である。

以下、図６と図７を参照して、通信状態と、通信チャネル使用率と、データの長さとから変調方式を選択する方法を説明する。

図６は、本発明の一実施形態に係る通信状態と、通信チャネル使用率と、データの長さとから変調方式を選択する送信処理を示すフローチャートである。

図６のフローチャートは、図２のフローチャートのＳ１０１の処理を無くし、Ｓ３０１とＳ３０２の処理を加えたフローチャートである。

Ｓ３０１において、通信状態検出部で検出した通信状態から変調方式を選択する基本値が、前回の基本値以上になるように更新する。例えば、データ送信において、１０回連続でＡＣＫを受信できた場合、または、一定回数データ送信したときに、既定回数以上ＡＣＫを受信できた場合は、基本値を前回より高くする。

Ｓ３０２において、通信状態検出部で検出した通信状態から変調方式を選択する基本値が、前回の基本値以下になるように更新する。例えば、データ送信において、２回連続でＡＣＫを受信できなかった場合、または、一定回数データを送信したときに、既定回数以上ＡＣＫを受信できなかった場合は、基本値を前回より低くする。

他の各部の処理内容は、図２と同様である。

図７は、本発明の一実施形態に係る通信状態を検出する受信処理を示すフローチャートである。

図７のフローチャートは、図３のフローチャートのＳ１１２の処理を無くし、Ｓ３０３の処理を加えたフローチャートである。

Ｓ３０３において、通信状態検出部で検出した誤り訂正回数から変調方式を選択する基本値を更新する。例えば、誤り訂正回数が既定回数以下の場合は、基本値を前回より高くし、誤り訂正回数が既定回数以上の場合は、基本値を前回より低くする。

他の各部の処理内容は、図３と同様である。

以上説明した本実施形態によれば、通信状態に応じた変調方式の選択を提供し、無線通信システムの最大伝送遅延時間を短縮する効果を得ることが可能である。

本発明の他の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図８は、本発明の一実施形態に係る参照部４０２を備えた無線通信装置４０１を示す構成図である。

図８の無線通信装置４０１は、図１の無線通信装置１０１に、図５の通信状態検出部３０２と、参照部４０２を加えた構成であり、構成の追加により、変調方式選択部１０３の処理内容が異なる。

以下の説明では、送信装置側の処理を説明する。

図８の変調方式選択部１０３は、伝送路特性検出部１０４で検出した伝送路特性と、通信チャネル使用率測定部１０５で測定した通信チャネル使用率と、送信ＱＵＥＵＥ部１０２に蓄積されているデータの長さと、後述する参照部４０２で設定した参照値とから変調方式を選択する。

以下の説明では、送信装置側の処理を説明する。

参照部４０２は、伝送路特性検出部１０４から伝送路特性を取り込み、通信状態検出部３０２から通信状態を取り込み、取り込んだ伝送路特性と通信状態とから参照値を更新する。例えば、通信状態が良い、かつ、伝送路特性が悪い場合は、参照値を低くし、通信状態が悪い、かつ、伝送路特性が良い場合は、参照値を高くする。ここで、通信状態が良いとは、ＡＣＫの返答回数が多いことや、誤り訂正回数が少ないことをいい、通信状態が悪いとは、ＡＣＫの返答回数が少ないことや、誤り訂正回数が多いことをいう。

他の各部の処理内容は、図１、および、図５と同様である。

以下、図９を参照して、参照値の更新方法を説明する。

図９は、本発明の一実施形態に係る参照値を更新する受信処理を示すフローチャートである。

図９のフローチャートは、図３のフローチャートのＳ１１２の処理を無くし、Ｓ４０１の処理を加えたフローチャートである。

Ｓ４０１において、伝送路特性と通信状態とから参照値を更新する。例えば、通信状態が良い、かつ、伝送路特性が悪い場合は、参照値を低くし、通信状態が悪い、かつ、伝送路特性が良い場合は、参照値を高くする。

他の各部の処理内容は、図３と同様である。

以上説明した本実施形態によれば、伝送路特性の急激な変化に応じた変調方式の選択を提供し、無線通信システムの最大伝送遅延時間を短縮する効果を得ることが可能である。例えば、人や物の移動により、マルチパス環境が変化し、通信可能な伝送路特性が高く変化した場合にも、伝送路特性の変化に応じて参照値を高く変更することで、伝送レートの低い変調方式を選択して、再送を未然に防いだり、通信可能な伝送路特性が低く変化した場合にも、伝送路特性の変化に応じて参照値を低く変更することで、伝送レートの高い変調方式を選択して、送信時間を短縮したりできる。

本発明の他の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１０は、本発明の一実施形態に係る通信トラフィック量測定部５０２を備えた無線通信装置５０１を示す構成図である。

図１０の無線通信装置５０１は、図１の無線通信装置１０１の通信チャネル使用率測定部１０５を無くし、通信トラフィック量測定部５０２を加えた構成であり、構成の変更により、変調方式選択部１０３の処理内容が異なる。

以下の説明では、送信装置側の処理を説明する。

通信トラフィック量測定部５０２は、通信トラフィック量をあらわす一定の時間内に復調部１１０で復調したデータ量と、変調部１０６で変調したデータ量とを合わせて測定する。

図１０の変調方式選択部１０３は、伝送路特性検出部１０４で検出した伝送路特性と、通信トラフィック量測定部５０２で測定した通信トラフィック量と、送信ＱＵＥＵＥ部１０２に蓄積されているデータの長さと、予め記憶した参照値とから変調方式を選択する。

他の各部の処理内容は、図１と同様である。

以下、図１１を参照して、伝送路特性と、通信トラフィック量と、データの長さとから変調方式を選択する方法を説明する。

図１１は、本発明の一実施形態に係る伝送路特性と、通信トラフィック量と、データの長さとから変調方式を選択する方法を示すフローチャートである。

図１１のフローチャートのＳ１０１と、Ｓ１０３、および、Ｓ１０４の処理内容は、図２のフローチャートのＳ１０１と、Ｓ１０３、および、Ｓ１０４の処理内容と同様である。

Ｓ５０１において、通信トラフィック量測定部で測定した通信トラフィック量からマージン量１を決定する。通信トラフィック量が多いほどマージン量１を大きくし、通信トラフィック量が少ないほどマージン量１を小さくする。

以上説明した本実施形態によれば、通信トラフィック量に応じた変調方式の選択を提供し、無線通信システムの最大伝送遅延時間を短縮する効果を得ることが可能である。例えば、他の無線通信装置の通信により、通信に利用可能な時間が短い場合に、通信トラフィック量が高いと判断して伝送レートの高い変調方式を選択して、干渉する確率を低くして再送を防いだり、通信機会を増やして送信待ち時間を短縮したりできる。

本発明の他の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。

図１２は、本発明の一実施形態に係る受信環境通知部６０２と、受信環境記憶部６０３を備えた無線通信装置６０１を示す構成図である。

以下の説明では、受信装置側の処理を説明する。

受信環境通知部６０２は、伝送路特性検出部１０４で検出した伝送路特性と、通信チャネル使用率測定部１０５で測定した通信チャネル使用率とを受信環境情報として送信装置に通知する。例えば、受信環境情報をデータとして送信ＱＵＥＵＥ部１０２に蓄積し、データとして送信装置側に送信する。

以下の説明では、送信装置側の処理を説明する。

受信環境記憶部６０３は、データとして送信された受信環境情報を復調部１１０から受け取り、受信環境情報を記憶する。

図１２の変調方式選択部１０３は、受信環境記憶部６０３に記憶した受信環境情報と、送信ＱＵＥＵＥ部１０２に蓄積されているデータの長さと、予め記憶した参照値とから変調方式を選択する。

他の各部の処理内容は、図１と同様である。

以下、図１３と図１４を参照して、受信環境情報と、データの長さとから変調方式を選択する方法を説明する。

図１３は、本発明の一実施形態に係る受信装置側の受信環境情報を送信装置側に通知する受信処理を示すフローチャートである。

図１３のフローチャートは、図３のフローチャートのＳ１１２の処理を無くし、Ｓ６０１の処理を加えたフローチャートである。

Ｓ６０１において、受信装置側で検出した伝送路特性と、受信装置側で測定した通信チャネル使用率とを受信環境情報として送信装置側に通知する。例えば、受信環境情報をデータとして送信装置側に送信する。

他の各部の処理内容は、図３と同様である。

図１４は、本発明の一実施形態に係る受信環境情報と、データの長さとから変調方式を選択する送信処理を示すフローチャートである。

図１４のフローチャートは、図２のフローチャートのＳ１０１からＳ１０４までの処理を無くし、Ｓ６０２からＳ６０４の処理を加えたフローチャートである。

Ｓ６０２において、受信環境記憶部で記憶した受信環境情報から変調方式を選択する基本値を決定する。受信環境が良い場合は、基本値を高くし、受信環境が悪い場合は、基本値を低くする。ここで、受信環境が良いとは、伝送路特性が良く、通信チャネルの使用率が低いことであり、受信環境が悪いとは、伝送路特性が悪く、通信チャネルの使用率が高いことである。

Ｓ６０３において、送信ＱＵＥＵＥ部に蓄積されているデータの長さからマージン量１を決定する。送信するデータの長さが短いほどマージン量１を大きくし、データの長さが長いほどマージン量１を小さくする。

Ｓ６０４において、Ｓ６０２で決定した基本値に、Ｓ６０３で決定したマージン量１を加えた値と、各変調方式で通信可能となる値である参照値とを比較する。伝送レートが高いほど参照値を高くし、伝送レートが低いほど参照値を低くする。

数式２に、変調方式の選択に利用する比較式を示す。

〔数式２〕
基本値＋マージン量１≧参照値

Ｓ６０４は、数式２を満たす変調方式のうち、最も伝送レートが高い変調方式を選択する。

他の各部の処理内容は、図２と同様である。

以上説明した本実施形態によれば、受信装置側の受信環境に応じた変調方式の選択を提供し、無線通信システムの最大伝送遅延時間を短縮する効果を得ることが可能である。例えば、受信側の伝送路特性が悪い場合に、伝送レートの低い変調方式を選択して、再送を防いだり、受信側の通信チャネル使用率が高い場合に、伝送レートの高い変調方式を選択して、干渉する確率を低くして再送を防いだりできる。

本実施形態は、無線通信の環境下において、無線通信システムの最大伝送遅延時間を短縮する効果があり、既定時間内にデータ伝送することが求められる産業用無線通信システムに適用すると特に効果的であり、その工業的価値は、大である。

なお、本発明は、前記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階では、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、前記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。

例えば、図１の無線通信装置１０１から通信チャネル使用率測定部１０５を省略し、変調方式選択部１０３で、伝送路特性検出部１０４で検出した伝送路特性と、送信ＱＵＥＵＥ部１０２に蓄積されているデータの長さと、予め記憶した参照値とから変調方式を選択しても良い。

または、図１２の無線通信装置６０１に、図８の通信状態検出部３０２と参照部４０２を加えても良い。

さらに、図５の無線通信装置３０１の通信チャネル使用率測定部１０５を、図１０の通信トラフィック量測定部５０２に変えても良い。

１０１ 無線通信装置
１０２ 送信ＱＵＥＵＥ部
１０３ 変調方式選択部
１０４ 伝送路特性検出部
１０５ 通信チャネル使用率測定部
１０６ 変調部
１０７ 送信ＲＦ部
１０８ アンテナ
１０９ 受信ＲＦ部
１１０ 復調部

Claims (14)

1. 送信情報を記憶する送信情報記憶部と、前記記憶部に記憶された情報を選択された特定の変調方式で変調する変調部と、前記変調された信号を送信する送信部を有する無線通信装置であって、伝送状態が良いほど伝送レートが高く、通信頻度が高いほど伝送レートが高く、送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように前記変調方式を選択する変調方式選択部を有することを特徴とする無線通信装置。
2. 送信待ちデータ数を記憶する送信情報記憶部と、前記記憶部に記憶された送信待ちデータを選択された特定の変調方式で変調する変調部と、前記変調された信号を送信する送信部を有する無線通信装置であって、伝送状態が良いほど伝送レートが高く、通信頻度が高いほど伝送レートが高く、送信待ちデータ数が多いほど伝送レートが高くなるように前記変調方式を選択する変調方式選択部を有することを特徴とする無線通信装置。
3. 送信情報を記憶する送信情報記憶部と、前記記憶部に記憶された情報を選択された特定の変調方式で変調する変調部と、前記変調された信号を送信する送信部を有する無線通信装置であって、通信状態が良いほど伝送レートが高く、通信頻度が高いほど伝送レートが高く、送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように前記変調方式を選択する変調方式選択部を有することを特徴とする無線通信装置。
4. 請求項３において、前記通信状態は、通信状態をあらわすＡＣＫの受信回数を検出するか、あるいは、受信信号を取り込んで受信信号の誤り訂正回数を検出することで求められることを特徴とする無線通信装置。
5. 請求項１において、前記変調方式の伝送レートに対応させて参照値を定める参照部を有し、前記変調方式選択部は、前記伝送状態、前記通信頻度、および、前記送信情報量それぞれを数値化して合計した値よりも低い前記参照値に対応する前記変調方式を選択するものであって、前記参照部は、前記伝送状態が悪く変化した場合には前記参照値を低い値に更新することを特徴とする無線通信装置。
6. 送信情報を記憶する送信情報記憶部と、前記記憶部に記憶された情報を選択された特定の変調方式で変調する変調部と、前記変調された信号を送信する送信部を有する無線通信装置であって、伝送状態が良いほど伝送レートが高く、通信トラフィックが高いほど伝送レートが高く、前記送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように前記変調方式を選択する変調方式選択部を有することを特徴とする無線通信装置。
7. 請求項６において、通信トラフィック量は、一定の時間内に復調部で復調したデータ量と、変調部で変調したデータ量とを合わせて測定することを特徴とする無線通信装置。
8. 送信情報を記憶する送信情報記憶部と、前記記憶部に記憶された情報を選択された特定の変調方式で変調する変調部と、前記変調された信号を送信する送信部を有する無線通信装置であって、伝送状態と通信チャネル使用率とに基づいて受信環境情報を生成し、前記送信部を介して他の無線通信装置へ通知する受信環境通知部と、前記他の無線通信装置から送られた前記受信環境情報を記憶する受信環境記憶部と、前記受信環境記憶部に記憶される前記受信環境情報が良いほど伝送レートが高くなるように前記変調方式を選択する前記変調方式を選択する変調方式選択部を有することを特徴とする無線通信装置。
9. 送信情報を記憶し、伝送状態が良いほど伝送レートが高く、通信頻度が高いほど伝送レートが高く、送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように変調を選択し、前記記憶された情報を前記選択された特定の変調方式で変調し、前記変調された信号を送信する無線通信方法。
10. 送信情報を記憶し、通信状態が良いほど伝送レートが高く、通信頻度が高いほど伝送レートが高く、前記送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように変調を選択し、前記記憶された情報を選択された特定の変調方式で変調し、前記変調された信号を送信する無線通信方法。
11. 送信情報を記憶し、伝送状態が良いほど伝送レートが高く、通信トラフィックが高いほど伝送レートが高く、前記送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように前記変調を選択し、前記記憶された情報を選択された特定の変調方式で変調し、前記変調された信号を送信する無線通信方法。
12. 演算装置に、送信情報を記憶させ、伝送状態が良いほど伝送レートが高く、通信頻度が高いほど伝送レートが高く、送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように変調を選択させ、前記記憶された情報を前記選択された特定の変調方式で変調させ、前記変調された信号を送信させるプログラム。
13. 演算装置に、送信情報を記憶させ、通信状態が良いほど伝送レートが高く、通信頻度が高いほど伝送レートが高く、前記送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように変調を選択させ、前記記憶された情報を選択された特定の変調方式で変調させ、前記変調された信号を送信させるプログラム。
14. 演算装置に、送信情報を記憶させ、伝送状態が良いほど伝送レートが高く、通信トラフィックが高いほど伝送レートが高く、前記送信情報量が少ないほど伝送レートが高くなるように前記変調を選択させ、前記記憶された情報を選択された特定の変調方式で変調させ、前記変調された信号を送信させるプログラム。

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