JP6146716B2 - 無線通信システム、受信機器、送信機器、及び伝送レート制御方法 - Google Patents

無線通信システム、受信機器、送信機器、及び伝送レート制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信システムにおける送信機器から受信機器への信号の送信に用いる伝送レートの制御技術に関する。
例えば、ＩＥＥＥ（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１標準やＩＥＥＥ８０２．１５．４標準に代表される無線通信では、２．４ＧＨｚ帯の無線周波数帯域が利用されることがある。この２．４ＧＨｚ帯の無線周波数帯域は、ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ−Ｓｉｅｎｃｅ−Ｍｅｄｉｃａｌ）バンドとも呼ばれる。
この２．４ＧＨｚ帯は、無線通信を行う機器以外にも電子レンジなどの機器にも利用される。電子レンジなどの機器の輻射ノイズは、２．４ＧＨｚ帯を利用して無線通信を行う送信機器と受信機器にとって干渉波となり、受信エラーの一要因になる。
干渉波の影響が大きい環境において、低速な伝送レート（「データ伝送速度」と記述されることもある。）を用いることにより受信エラーを抑えることが可能になる。一方で、低速な伝送レートは伝送スループットが低いために、低速な伝送レートを常に用いると限られた周波数資源を有効に利用できない。
このことを踏まえ、従来から、周辺環境の変化によって変化する伝送路状態に応じて複数の伝送レートの中から無線通信に用いる伝送レートを適応的に選択する、伝送レート制御技術がある。
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ標準では、変調方式の違いにより、１Ｍｂｐｓ、２Ｍｂｐｓ、５．５Ｍｂｐｓ、１１Ｍｂｐｓの４つの伝送レートが規定されている。また、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ標準規格では、変調方式及び符号化率の違いにより、５４Ｍｂｐｓ、４８Ｍｂｐｓ、３６Ｍｂｐｓ、２４Ｍｂｐｓ、１８Ｍｂｐｓ、１２Ｍｂｐｓ、９Ｍｂｐｓ、６Ｍｂｐｓの８つの伝送レートが規定されている。
なお、物理レイヤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）の変調方式及び／又は符号化率等で定まる伝送レートは「ＰＨＹレート」と記述されることもある。また、伝送レートはＩＥＥＥ８０２．１１標準ではＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）とも呼ばれる。
伝送レート制御技術の一例が特許文献１に開示されている。特許文献１に開示された伝送レート制御技術は、通信周波数及びデータ伝送速度の組み合わせごとに複数回の試験データの送受信を行って誤り率を測定し、最も誤り率の低い通信周波数及びデータ伝送速度を最適通信周波数及び最適データ伝送速度として選択して無線通信に用いるものである。
また、例えば電子レンジの輻射ノイズは周期性のあるノイズである（図２８の符号Ｉで指示される波形を参照）。
周期性のあるノイズが無線通信における干渉波となる場合に、その周期性を考慮して受信エラーの低減を図る技術が特許文献２に開示されている。特許文献２に開示された技術は、干渉波の周期並びに当該干渉波の立ち上がり及び立ち下がりタイミングを判定し、干渉波の立ち下がりタイミングから立ち上がりタイミングまでの期間（以下、「停波期間」と呼ぶ。）に信号の送受信を行うものである。
特開２００１−１０３０４１号公報 特開平９−９３１５５号公報
しかしながら、特許文献１に開示された伝送レート制御技術では、通信周波数及びデータ伝送速度の組み合わせごとに複数回の試験データの送受信を行って誤り率を測定する必要がある。このため、実データの送受信に用いる通信周波数及びデータ伝送速度を選択するまでに要する時間が長く、実データの送受信の開始が遅くなるという問題がある。
また、特許文献２に開示された技術では、信号の送信を行う期間が干渉波の停波期間に限られる。このため、信号の送信を開始してから信号の送信が完了するまでに時間を要してしまうことがある。
そこで、本発明は、受信機器周辺に干渉源が存在するような環境下において受信機器周辺の環境に適した伝送レートの選択を短い時間で行うことが可能な無線通信システムを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明の無線通信システムは、送信機器と受信機器との間で無線通信を行う無線通信システムであって、前記受信機器は、前記送信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する第１検出部と、外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の干渉波電力を検出する第２検出部と、前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理部と、前記伝送レート選択処理部により選択された前記伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして前記送信機器に通知する伝送レート通知部と、を備え、前記送信機器は、前記受信機器から前記伝送レートの通知を受けた場合に、当該受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを、通知を受けた前記伝送レートに変更する伝送レート制御部を備える。
上記の無線通信システムによれば、受信機器周辺に干渉源が存在するような環境下において受信機器周辺の環境に適した伝送レートの選択を短い時間で行うことが可能になる。
第１の実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成図。 図１の無線通信システムの動作の一例を示すシーケンス図。 図１の送信機器の構成を示すブロック図。 図１の受信機器の構成を示すブロック図。 図４の伝送レート選択処理部の構成を示すブロック図。 図５の伝搬特性テーブル記憶部に記憶される伝搬特性テーブルの一例を示す図。 図３の送信機器による伝送レート変更処理を含む受信処理のフロー図。 図３の送信機器による送信処理のフロー図。 図４の受信機器による受信処理のフロー図。 図４の受信機器による伝送レート選択処理を含む処理のフロー図。 図１０の伝送レート選択処理のフロー図。 第２の実施の形態に係る受信機器の伝送レート選択処理部の構成を示すブロック図。 （ａ）、（ｂ）は図１２の伝搬特性テーブル記憶部に記憶される伝搬特性テーブルの内容の例を示す図。 図１２の伝送レート選択処理部による伝送レート選択処理のフロー図。 第３の実施の形態に係る受信機器の伝送レート選択処理部の構成を示すブロック図。 図１５の伝搬特性テーブル記憶部に記憶される伝搬特性テーブルの内容の例を示す図。 図１５の伝送レート選択処理部による伝送レート選択処理のフロー図。 第４の実施の形態に係る受信機器の伝送レート選択処理部の構成を示すブロック図。 図１８の伝送スループット推定部が伝送スループットの推定の際に用いるＰＥＲと再送比率との関係の一例を示す図。 図１８の伝送レート選択処理部による伝送レート選択処理のフロー図 第５の実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成図。 図２１の無線通信システムの動作の一例を示すシーケンス図。 図２１の送信機器の構成を示すブロック図。 図２１の受信機器の構成を示すブロック図。 図２３の送信機器による伝送レート選択及び変更処理を含む受信処理のフロー図。 図２４の受信機器による受信処理のフロー図。 図２４の受信機器による干渉波電力検出及び通知処理のフロー図。 周期性のある干渉波と希望信号波との重複を説明するための図。
≪発明者らによる検討≫
受信機器周辺での干渉波の干渉波電力が低く、送信機器から受信機器宛に発せられた希望信号波の受信信号強度が高ければ、即ち、信号対干渉比が大きければ、干渉波の立ち上がりタイミングから立ち下がりタイミングまでの期間（以下、「発波期間」という。）に送信機器から受信機器へ信号を送信しても受信エラーにならないことも想定される。
また、低速な伝送レートと高速な伝送レートとを比較した場合に、通常、低速な伝送レートの方が高速な伝送レートよりエラー耐性に優れているが伝送時間が長くなる。このため、図２８に示すような干渉波が受信機器周辺に存在する環境下においては、低速な伝送レートの方が高速な伝送レートより伝送期間が発波期間に重なってしまう確率が高くなる。このことから、周期性のある干渉波の発生中は低速な伝送レートの方が高速な伝送レートより受信エラーの確率が低くなるとは限らない。なお、図２８では、符号Ｉが周期性のある干渉波を示し、Ｓ１は低速な伝送レートの希望信号波を示し、Ｓ２は高速な伝送レートの希望信号波を示す。
≪第１の実施の形態≫
以下、本発明に係る第１の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
まず、第１の実施の形態に係る無線通信システムの構成及び動作について図１及び図２を用いて説明する。但し、図１は第１の実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成図であり、図２は図１の無線通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。
無線通信システム１は、図１に示すように、無線通信機器としての送信機器３及び受信機器５を含む。なお、無線通信システム１は送信機器３及び受信機器５以外にも１又は複数の無線通信機器を含むこともある。
図１の干渉機器７は干渉波の発生源となる例えば電子レンジなどの外部機器である。なお、電子レンジなどの外部機器は図２８の符号Ｉで示すような周期性のある輻射ノイズを発生する。
第１の実施の形態及び後述する実施の形態などでは、「干渉波の発生の開始」は干渉機器７の動作スイッチが入って輻射ノイズが受信機器５に干渉波となって来るようになった状態、「干渉波の発生の終了」は干渉機器７の動作スイッチが切られて輻射ノイズが受信機器５に来なくなった状態をいう。
図２に示すように、送信機器３は、伝送レート＃Ａ（初期設定された伝送レート、または、以前に受信機器５から通知された変更伝送レート）を用いて、受信機器５宛にデータ信号を送信する。
受信機器５は、自機器宛に送信されたデータ信号を受け取り、この自機器宛のデータ信号の信号波（希望信号波の一例）の受信信号強度（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ：ＲＳＳＩ）を検出し、ＲＳＳＩの検出値を保持する。
受信機器５は送信機器３宛に応答確認（Ａｃｋｎｏｗｌｅｇｅｍｅｎｔ：ＡＣＫ）信号を送信し、送信機器３は自機器宛に送信されたＡＣＫ信号を受け取る。
干渉機器７の動作スイッチが入り、干渉機器７から輻射ノイズが発せられる。
この輻射ノイズは受信機器５にとって干渉波となり、受信機器５は干渉波の発生の開始と当該干渉波の干渉波電力を検出する。受信機器５は、新たに送信機器３から受信機器５への信号の送信に用いる伝送レート（以下、「変更伝送レート」という。）として、複数の伝送レートの中から、直近に検出した希望望信号波のＲＳＳＩの検出値と干渉波電力の検出値とに基づいて、伝送レート＃Ｂを選択する。そして、受信機器５は、送信機器３宛に当該伝送レート＃Ｂを含む伝送レート変更通知信号を送信する。
なお、伝送レートの選択の際に用いる干渉波電力として、例えば、発波期間の干渉波電力の平均値を用いてもよいし、発波期間及び停波期間を含む期間の干渉波電力の平均値を用いてもよい。また干渉波電力の平均値でなく、干渉波電力の最大値を用いても良い。
送信機器３は、自機器宛に送信された伝送レート変更通知信号を受け取り、送信機器３から受信機器５への信号の送信に用いる伝送レートを、自機器宛の伝送レート変更通知信号に含まれる変更伝送レート（伝送レート＃Ｂ）に変更する。
送信機器３は、変更後の伝送レート＃Ｂを用いて、受信機器５宛にデータ信号を送信する。受信機器５は、自機器宛に送信されたデータ信号を受け取り、この自機器宛のデータ信号の信号波のＲＳＳＩを検出し、ＲＳＳＩの検出値を保持する。そして、受信機器５は送信機器３宛にＡＣＫ信号を送信し、送信機器３は自機器宛に送信されたＡＣＫ信号を受け取る。
但し、第１の実施の形態及び後述する第２から第４の実施の形態では、干渉波の発生期間中も希望信号波のＲＳＳＩの検出値を新たに保持し、干渉波の発生の終了を検出した場合に行う伝送レート選択処理に用いるとして説明する。しかしながら、受信機器５は干渉波の発生期間中は希望信号波のＲＳＳＩの検出値を新たに保持せず、干渉波発生前の希望信号波のＲＳＳＩの検出値を干渉波の発生の終了を検出した場合に行う伝送レート選択処理に用いるようにしてもよい。
干渉機器７の動作スイッチが切られ、干渉機器７から輻射ノイズが発せられなくなる。
受信機器５は干渉波の発生の終了と干渉波の干渉波電力を検出する（干渉波電力の検出値は信号波や干渉波が受信機器５に来ていない場合の受信機器５周辺の雑音電力の値となる）。受信機器５は、新たに変更伝送レートとして、複数の伝送レートの中から、直近に検出した希望信号波のＲＳＳＩの検出値と干渉波電力の検出値とに基づいて、伝送レート＃Ｃを選択する。そして、受信機器５は、送信機器３宛に当該伝送レート＃Ｃを含む伝送レート変更通知信号を送信する。
送信機器３は、自機器宛に送信された伝送レート変更通知信号を受け取り、送信機器３から受信機器５への信号の送信に用いる伝送レートを、自機器宛の伝送レート変更通知信号に含まれる変更伝送レート（伝送レート＃Ｃ）に変更する。
送信機器３は、変更後の伝送レート＃Ｃを用いて、受信機器５宛にデータ信号を送信する。受信機器５は、自機器宛に送信されたデータ信号を受け取り、この自機器宛のデータ信号の信号波のＲＳＳＩを検出し、ＲＳＳＩの検出値を保持する。そして、受信機器５は送信機器３宛にＡＣＫ信号を送信し、送信機器３は自機器宛に送信されたＡＣＫ信号を受け取る。
次に、図１の送信機器３の構成について図３を用いて説明する。但し、図３は、図１の送信機器３の構成を示すブロック図である。なお、図３並びに後述する図４、図５、図１２、図１５、図１８、図２３及び図２４において、データの流れを実線矢印で、制御信号の流れを点線矢印で示す。
送信機器３は、図３に示すように、送受信アンテナ３１、受信部３２、受信フレーム解析部３３、伝送レート制御部３４、上位レイヤ処理部３５、送信フレーム生成部３６、及び送信部３７を備える。
受信部３２は主に物理レイヤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｌａｙｅｒ）における処理を実行する機能を有する。物理レイヤにおける処理として、例えば、信号波の検出処理、自動利得制御（Ａｕｔｏ Ｇａｉｎ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＧＣ）、自動周波数制御（Ａｕｔｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＡＦＣ）、チャネル推定、チャネル等化、復調、復号などがある。
受信フレーム解析部３３は受信フレームのＭＡＣヘッダの内容の解析など主にＭＡＣレイヤ（Ｍｅｄｉａ Ａｃｃｅｓｓ ｃｏｎｔｒｏｌ Ｌａｙｅｒ）における処理を実行する機能を有する。第１の実施の形態及び後述する第２から第４の実施の形態では、受信フレーム解析部３３は、受信フレームが自機器宛の伝送レート変更通知フレームである場合には、伝送レート変更通知フレームから変更伝送レートを抽出し、抽出した変更伝送レートを当該伝送レート変更通知フレームの送信元のＭＡＣアドレスとともに伝送レート制御部３４へ出力する。
伝送レート変更通知フレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準では規定されていない、新たに規定したフレームである。
伝送レート変更通知フレームは、ＭＡＣヘッダ、フレームボディ、及び、フレーム検査シーケンス（Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ：ＦＣＳ）からなる。ＦＣＳはＭＡＣヘッダ及びフレームボディの誤り検査に用いられる。伝送レート変更通知フレームのＭＡＣヘッダには送信元アドレス（送信元のＭＡＣアドレス）及び宛先アドレス（宛先のＭＡＣアドレス）が含まれているとともに、伝送レート変更通知フレームに割り当てられたタイプ値及びサブタイプ値が含まれる。フレームボディには変更伝送レートを示す情報（変更伝送レート情報）が含まれる。
伝送レート制御部３４は、伝送レート変更通知フレームの送信元の機器への信号の送信に用いる伝送レートを、受信フレーム解析部３３から受け取った変更伝送レートに変更するための制御を送信部３７に対して行う。なお、送信部３７には初期設定として複数の伝送レートのうちの１つの伝送レートが設定されているものとする。
上位レイヤ処理部３５は主にＭＡＣレイヤより上位レイヤ（ＩＰレイヤ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｌ Ｌａｙｅｒ）など）のプロトコル処理を実行する機能を有する。
送信フレーム生成部３６は送信フレーム（データフレームやＡＣＫフレームなど）の生成など主にＭＡＣレイヤにおける処理を実行する機能を有する。
データフレームやＡＣＫフレームはＩＥＥＥ８０２．１１標準で規定されているフレームである。データフレームのＭＡＣヘッダには、例えば、送信元アドレス及び宛先アドレス、並びに、データフレームに割り当てられたタイプ値及びサブタイプ値が含まれている。ＡＣＫフレームのＭＡＣヘッダには、例えば、宛先アドレス、並びに、データフレームに割り当てられたタイプ値及びサブタイプ値が含まれている。
送信部３７は主に物理レイヤにおける処理を実行する機能を有し、送受信アンテナ３１を介して信号波を送信する。例えば、物理レイヤにおける処理として、送信フレームに対する符号化、変調などがある。但し、送信フレームに対する符号化、変調には伝送レート制御部３４によって設定された伝送レートが用いられる。
次に、図１の受信機器５の構成について図４を用いて説明する。但し、図４は、図１の受信機器５の構成を示すブロック図である。
受信機器５は、図４に示すように、送受信アンテナ５１、受信部５２、受信フレーム解析部５３、ＲＳＳＩ検出部５４、干渉波検出部５５、伝送レート選択処理部５６、上位レイヤ処理部５７、送信フレーム生成部５８、及び送信部５９を備える。
受信部５２は主に物理レイヤにおける処理を実行する機能を有する。物理レイヤにおける処理は、送信機器３の受信部３２における説明で例示した処理などがある。
受信フレーム解析部５３は受信フレームのＭＡＣヘッダの内容の解析など主にＭＡＣレイヤにおける処理を実行する機能を有する。第１の実施の形態及び後述する第２から第４の実施の形態では、受信フレーム解析部３３は、受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームである場合には、受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームである旨の通知を当該受信フレームの送信元のＭＡＣアドレスとともにＲＳＳＩ検出部５４へ出力する。
ＲＳＳＩ検出部５４は信号波の受信信号強度（ＲＳＳＩ）の検出処理を行う機能を有する。ＲＳＳＩ検出部５４は、受信フレーム解析部５３から受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームである旨の通知を受けると、当該受信フレームに係る信号波（希望信号波）のＲＳＳＩの検出値を当該受信フレームの送信元のＭＡＣアドレスに関連付けて保持する。
干渉波検出部５５は、外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の干渉波電力の検出処理を行う。干渉波検出部５５は干渉波の発生の開始を検出した場合に干渉波の発生の開始を検出したことの通知とともに干渉波の干渉波電力の検出値を伝送レート選択処理部５６へ出力する。また、干渉波検出部５５は干渉波の発生の終了を検出した場合に干渉波の発生の終了を検出したことの通知とともに干渉波の干渉波電力の検出値（干渉波電力の検出値は信号波や干渉波が受信機器５に来ていない場合の受信機器５周辺の雑音電力の値となる）を伝送レート選択処理部５６へ出力する。
例えば、電子レンジなどの外部機器から輻射される輻射ノイズが周期性を持つ場合、干渉波検出部５５は周期性のあるノイズを受け取っているか否かに基づき干渉波の発生の開始及び終了を検出する。
伝送レート選択処理部５６は、干渉波検出部５５から、干渉波の発生の開始を検出したことの通知、又は、干渉波検出部５５から干渉波の発生の終了を検出したことの通知とともに干渉波の干渉波電力の検出値を受け取る。伝送レート選択処理部５６は、ＲＳＳＩ検出部５４から希望信号波のＲＳＳＩの検出値（直近のＲＳＳＩの検出値）とともに当該希望信号波の送信元のＭＡＣアドレスを取得する。そして、伝送レート選択処理部５６は、ＲＳＳＩ検出部５４から取得した希望信号波のＲＳＳＩの検出値と干渉波検出部５５から受け取った干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から変更伝送レートを選択する。続いて、伝送レート選択処理部５６は、選択した変更伝送レートとともに、ＲＳＳＩ検出部５４から受け取った希望信号波の送信元のＭＡＣアドレスを送信フレーム生成部５８へ出力する。なお、伝送レート選択処理部５６の詳細構成については図５及び図６を用いて後述する。
上位レイヤ処理部５７は主にＭＡＣレイヤより上位レイヤ（ＩＰレイヤなど）のプロトコル処理を実行する機能を有する。
送信フレーム生成部５８は送信フレーム（データフレームやＡＣＫフレーム、伝送レート変更通知フレームなど）の生成など主にＭＡＣレイヤにおける処理を実行する機能を有する。伝送レート通知フレームのＭＡＣヘッダ内には、送信元アドレスとして受信機器５のＭＡＣアドレス、及び、宛先アドレスとして希望信号波を送信した機器のＭＡＣアドレスが格納されるとともに、タイプ値及びサブタイプ値として伝送レート変更通知フレームに割り当てられた値が格納される。また、伝送レート変更通知フレームのフレームボディには伝送レート選択処理部５６によって選択された変更伝送レートが格納される。
送信部５９は主に物理レイヤにおける処理を実行する機能を有し、送受信アンテナ５１を介して信号波を送信する。例えば、物理レイヤにおける処理として、送信フレームに対する符号化、変調などがある。
次に、図４の伝送レート選択処理部５６の構成について図５を用いて説明する。但し、図５は図４の伝送レート選択処理部５６の構成を示すブロック図である。
伝送レート選択処理部５６は、図５に示すように、伝搬特性テーブル記憶部１０１、ＳＩＲ算出部１０３、及び伝送レート選択部１０５を備える。
伝搬特性テーブル記憶部１０１は、信号対干渉比（Ｓｉｇｎａｌ ｔｏ Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ Ｒａｔｉｏ：ＳＩＲ）と伝送レートとの関係を示す関係情報を伝搬特性テーブルに記憶する。但し、伝搬特性テーブルは予め作成されている。
伝搬特性テーブル記憶部１０１に記憶される伝搬特性テーブルの一例を図６に示す。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ標準の無線通信の場合、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ標準では１Ｍｂｐｓ、２Ｍｂｐｓ、５．５Ｍｂｐｓ、１１Ｍｂｐｓの４つの伝送レートが規定されていることから、１Ｍｂｐｓ、２Ｍｂｐｓ、５．５Ｍｂｐｓ、１１Ｍｂｐｓの４つの伝送レートとＳＩＲの関係を示す情報が伝搬特性テーブルに記憶されることになる。なお、図６では、横軸がＳＩＲ、縦軸が伝送レート（Ｍｂｐｓ）である。
ＳＩＲ算出部１０３は、ＲＳＳＩ検出部５４から受け取る希望信号波のＲＳＳＩの検出値と干渉波検出部５５から受け取る干渉波電力の検出値との比、即ち、ＳＩＲを算出し、ＳＩＲの算出値を伝送レート選択部１０５へ出力する。
伝送レート選択部１０５は、伝搬特性テーブル記憶部１０１に記憶されている伝搬特性テーブルを参照して、ＳＩＲ算出部１０３から受け取ったＳＩＲの算出値に対応する伝送レートを変更伝送レートとして選択して図４の送信フレーム生成部５８へ出力する。
次に、図３の送信機器３による伝送レート変更処理を含む受信処理について図７を用いて説明する。但し、図７は図３の送信機器３による伝送レート変更処理を含む受信処理のフロー図である。なお、図７のフロー図は、送信機器３が１つの信号を受信する場合の処理フローである。
送信機器３の受信部３２は受信機器５を含む無線通信機器の何れかによって送信された信号波の検出処理を行う（ステップＳ１１）。受信部３２は、ステップＳ１１の信号波の検出処理において信号波を検出するまで（Ｓ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１１の信号波の検出処理を継続して行う。そして、受信部３２は、信号波を検出すると（Ｓ１２：Ｙｅｓ）、検出した信号波に対して復調や復号等の所定の処理を行い（ステップＳ１３）、受信フレーム解析部３３は受信フレームのＭＡＣヘッダの内容を解析する（ステップＳ１４）。
受信フレーム解析部３３は受信フレームのＭＡＣヘッダ内の宛先アドレスに基づいて受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームであるか否かを判定する（ステップＳ１５）。受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームでない場合には（Ｓ１５：Ｎｏ）、受信フレーム解析部３３は受信フレームを破棄する（ステップＳ１６）。
一方、受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームである場合には（Ｓ１５：Ｙｅｓ）、受信フレーム解析部３３はＭＡＣヘッダ内のタイプ値及びサブタイプ値に基づいて受信フレームが伝送レート変更通知フレームであるか否かを判定する（ステップＳ１７）。受信フレームが伝送レート変更通知フレームでない場合には（Ｓ１７：Ｎｏ）、送信機器３は受信フレームの種類に応じた処理を行う（ステップＳ１８）。
一方、受信フレームが伝送レート変更通知フレームである場合には（Ｓ１７：Ｙｅｓ）、受信フレーム解析部３３は伝送レート変更通知フレームから変更伝送レートを抽出する。そして、伝送レート制御部３４は、自機器から伝送レート変更通知フレームの送信元の機器への信号の送信に用いる伝送レートを、抽出した変更伝送レートに変更するように、送信部３７に対する制御を行う（ステップＳ１９）。
次に、図３の送信機器３による送信処理について図８を用いて説明する。但し、図８は図３の送信機器３による送信処理のフロー図である。なお、図８のフロー図は、１つの送信データに係る信号を送信する場合の処理フローである。
上位レイヤ処理部３５は、プロトコル処理を行って送信データを生成する（ステップＳ３１）。そして、送信フレーム生成部３６は上位レイヤ処理部３５から渡される送信データをフレームボディに格納し、当該フレームボディにＭＡＣヘッダとＦＣＳを付加することによって、データフレームを生成する（ステップＳ３２）。そして、送信部３７は、データフレームに対して初期設定された又は図７のステップＳ１９の処理によって設定された伝送レートにて符号化や変調などの所定の処理を行う。そして、送信部３７は送受信アンテナ３１を介してデータフレームに係る信号波を送信する（ステップＳ３３）。
次に、図４の受信機器５による受信処理について図９を用いて説明する。但し、図９は図４の受信機器５による受信処理のフロー図である。なお、図９のフロー図は、受信機器５が１つの信号を受信する場合の処理フローである。
受信機器５の受信部５２は送信機器３を含む無線通信機器の何れかによって送信された信号波の検出処理を行い、ＲＳＳＩ検出部５４は信号波のＲＳＳＩの検出処理を行う（ステップＳ５１）。ステップＳ５１の信号波の検出処理において信号波が検出されるまで（Ｓ５２：Ｎｏ）、受信部５２はステップＳ５１の信号波の検出処理を継続して行い、ＲＳＳＩ検出部５４はステップＳ５１の信号波のＲＳＳＩの検出処理を継続して行う。そして、受信部５２は、信号波を検出すると（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、受信部５２は検出した信号波に対して復調や復号等の所定の処理を行い（ステップＳ５３）、受信フレーム解析部５３は受信フレームのＭＡＣヘッダの内容を解析する（ステップＳ５４）。
受信フレーム解析部５３は受信フレームのＭＡＣヘッダ内の宛先アドレスに基づいて受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームであるか否かを判定する（ステップＳ５５）。受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームでない場合には（Ｓ５５：Ｎｏ）、受信フレーム解析部５３は受信フレームを破棄する（ステップＳ５６）。
一方、受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームである場合には（Ｓ５５：Ｙｅｓ）、ＲＳＳＩ検出部５４はステップＳ５１での信号波検出時におけるＲＳＳＩの検出値を希望信号波のＲＳＳＩの検出値として保持する（ステップＳ５７）。そして、受信機器５は受信フレームの種類に応じた処理（例えばＡＣＫの返信処理）を行う（ステップＳ５８）。
次に、図４の受信機器５による伝送レート選択処理を含む処理について図１０を用いて説明する。但し、図１０は図４の受信機器による伝送レート選択処理を含む処理のフロー図である。なお、図１０のフロー図は、干渉機器７の１回分の動作に関する受信機器５の処理フローである。
干渉波検出部５５は干渉波及び干渉波電力の検出処理を行う（ステップＳ７１）。干渉波検出部５５は、ステップＳ７１の処理において干渉波の発生の開始を検出するまで（Ｓ７２：Ｎｏ）、ステップＳ７１の干渉波及び干渉波電力の検出処理を継続して行う。
干渉波の発生の開始が検出されると（Ｓ７２：Ｙｅｓ）、伝送レート選択処理部５６は図９のステップＳ５７で保持された希望信号波のＲＳＳＩの検出値とステップＳ７１で検出された干渉波電力の検出値を用いて変更伝送レートを選択する伝送レート選択処理を行う（ステップＳ７３）。送信フレーム生成部５８はステップＳ７３で選択された変更伝送レートを含む伝送レート変更通知フレームを生成する。そして、送信部５９は生成された伝送レート変更通知フレームに対して符号化や変調などの所定の処理を行って送受信アンテナ５１から伝送レート変更通知フレームに係る信号波を送信する（ステップＳ７４）。
干渉波検出部５５は干渉波及び干渉波電力の検出処理を行う（ステップＳ７５）。干渉波検出部５５は、ステップＳ７５の処理で干渉波の発生の終了を検出するまで（Ｓ７６：Ｎｏ）、ステップＳ７５の干渉波及び干渉波電力の検出処理を継続して行う。
干渉波の発生の終了が検出されると（Ｓ７６：Ｙｅｓ）、伝送レート選択処理部５６は図９のステップＳ５７で保持された希望信号波のＲＳＳＩの検出値とステップＳ７５で検出された干渉波電力の検出値（干渉波電力の検出値は信号波や干渉波が受信機器５に来ていない場合の受信機器５周辺の雑音電力の値となる）を用いて変更伝送レートを選択する伝送レート選択処理を行う（ステップＳ７７）。送信フレーム生成部５８はステップＳ７７で選択された変更伝送レートを含む伝送レート変更通知フレームを生成する。そして、送信部５９は生成された伝送レート変更通知フレームに対して符号化や変調などの所定の処理を行って送受信アンテナ５１から伝送レート変更通知フレームに係る信号波を送信する（ステップＳ７８）。
次に、図１０の伝送レート選択処理（ステップＳ７３、Ｓ７７）について図１１を用いて説明する。但し、図１１は、図１０の伝送レート選択処理（ステップＳ７３、Ｓ７７）のフロー図である。なお、干渉波電力は、ステップＳ７３における伝送レート選択処理では干渉機器７から発せられる輻射ノイズの電力となり、ステップＳ７７における伝送レート選択処理では信号波や干渉波が受信機器５に来ていない場合における受信機器５周辺の雑音電力になる。しかしながら、ステップＳ７３における伝送レート選択処理とステップＳ７７における伝送レート選択処理との処理内容は実質的に同じであるため、一括して説明する。
ＳＩＲ算出部１０３は、希望信号波のＲＳＳＩの検出値と干渉波電力の検出値との比率、即ちＳＩＲを算出する（ステップＳ１１１）。
伝送レート選択部１０５は、伝搬特性テーブル記憶部１０１に記憶されている伝搬特性テーブルを参照してステップＳ１１１で算出されたＳＩＲの算出値に対応する伝送レートを、送信機器３から受信機器５への信号の送信に用いる伝送レート（変更伝送レート）として選択する（ステップＳ１１２）。
≪第２の実施の形態≫
以下、本発明に係る第２の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
第２の実施の形態に係る送信機器及び受信機器を含む無線通信システムは、第１の実施の形態で説明した受信機器が行う伝送レート選択処理を除いて、第１の実施の形態に係る送信機器及び受信機器を含む無線通信システムと実質的に同じである。
このため、第２の実施の形態では、受信機器の伝送レート選択処理について説明し、送信機器及び伝送レート選択処理を除く受信機器の説明は省略する。
まず、第２の実施の形態に係る受信機器の伝送レート選択処理部の構成について図１２を用いて説明する。但し、図１２は、第２の実施の形態に係る受信機器の伝送レート選択処理部５６Ａの構成を示すブロック図である。
伝送レート選択処理部５６Ａは、図１２に示すように、伝搬特性テーブル記憶部１３１、ＰＥＲ推定部１３３、及び伝送レート選択部１３５を備える。
伝搬特性テーブル記憶部１３１は、複数の伝送レートの夫々について、希望信号波のＲＳＳＩと干渉波電力とＰＥＲ（Ｐａｃｋｅｔ Ｅｒｒｏｒ Ｒａｔｅ）との関係を示す関係情報を伝搬特性テーブルに記憶している。なお、伝搬特性テーブルは予め作成されている。
伝搬特性テーブル記憶部１３１に記憶される伝搬特性テーブルの内容例を、伝送レートが１Ｍｂｐｓ、１１Ｍｂｐｓの夫々について、図１３（ａ）、（ｂ）に示す。なお、図１３（ａ）、（ｂ）において、横軸はＲＳＳＩ（ｄＢｍ）、縦軸はＰＥＲであり、図中の受信ＲＳＳＩが希望信号波のＲＳＳＩの検出値である。
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ標準の無線通信の場合、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ標準では伝送レートとして、１Ｍｂｐｓ、２Ｍｂｐｓ、５．５Ｍｂｐｓ、１１Ｍｂｐｓの４つの伝送レートが規定されているので、伝搬特性テーブル記憶部１３１にはこの４つの伝送レートの夫々に関する関係情報が記憶されることになる。
ＰＥＲ推定部１３３は、複数の伝送レートの夫々について、伝搬特性テーブル記憶部１３１で記憶されている伝搬特性テーブルを参照して、希望信号波のＲＳＳＩの検出値と干渉波電力の検出値とに基づいて、当該伝送レートを送信機器３から受信機器５への信号の送信に用いた場合における、ＰＥＲを推定する。そして、ＰＥＲ推定部１３３は、ＰＥＲの推定値をこのＰＥＲの推定が行われた伝送レートに関連付けて伝送レート選択部１３５へ出力する。
伝送レート選択部１３５は、ＰＥＲ推定部１３３で推定された各伝送レートのＰＥＲの推定値を比較し、ＰＥＲの推定値が最小の伝送レートを変更伝送レートとして選択する。
次に、図１２の伝送レート選択処理部５６Ａによる伝送レート選択処理について図１４を用いて説明する。但し、図１４は、図１２の伝送レート選択処理部５６Ａによる伝送レート選択処理のフロー図である。
ＰＥＲ推定部１３３は、複数の伝送レートのうちＰＥＲの推定がまだの１つの伝送レートに着目する（ステップＳ１３１）そして、ＰＥＲ推定部１３３は、着目した伝送レートについて、伝搬特性テーブル記憶部１３１で記憶されている伝搬特性テーブルを参照し、希望信号波のＲＳＳＩの検出値と干渉波電力の検出値とに基づいて、ＰＥＲを推定する（ステップＳ１３２）。
そして、ＰＥＲ推定部１３３は、複数の伝送レートの全てにおいてＰＥＲ推定が行われたか否かを判定する（ステップＳ１３３）。ＰＥＲ推定が行われていない伝送レートがある場合には（Ｓ１３３：Ｎｏ）、ステップＳ１３１に戻り、ＰＥＲ推定が全伝送レートで行われた場合には（Ｓ１３３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１３４の処理へ進む。
伝送レート選択部１３５は、ステップＳ１３１〜Ｓ１３３の処理によって推定された各伝送レートのＰＥＲ推定値を比較し、ＰＥＲ推定値が最小の伝送レートを変更伝送レートとして選択する（ステップＳ１３４）。
≪第３の実施の形態≫
以下、本発明に係る第３の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
第３の実施の形態に係る送信機器及び受信機器を含む無線通信システムは、第１の実施の形態で説明した受信機器が行う伝送レート選択処理を除いて、第１の実施の形態に係る送信機器及び受信機器を含む無線通信システムと実質的に同じである。
このため、第３の実施の形態では、受信機器の伝送レート選択処理について説明し、送信機器及び伝送レート選択処理を除く受信機器の説明は省略する。
まず、第３の実施の形態に係る受信機器の伝送レート選択処理部の構成について図１５を用いて説明する。但し、図１５は、第３の実施の形態に係る受信機器の伝送レート選択処理部５６Ｂの構成を示すブロック図である。
伝送レート選択処理部５６Ｂは、図１５に示すように、伝搬特性テーブル記憶部１５１、伝送スループット推定部１５３、及び伝送レート選択部１５５を備える。
伝搬特性テーブル記憶部１５１は、複数の伝送レートの夫々について、希望信号波のＲＳＳＩと干渉波電力と伝送スループットとの関係を示す関係情報を伝搬特性テーブルに記憶している。なお、伝搬特性テーブルは予め作成されている。
伝搬特性テーブル記憶部１５１に記憶される伝搬特性テーブルの内容例を、伝送レートが１Ｍｂｐｓ、１１Ｍｂｐｓの夫々について、図１６に示す。なお、図１６において、横軸はＲＳＳＩ（ｄＢｍ）、縦軸は伝送スループット（ｂｐｓ）である。
例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ標準の無線通信の場合、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ標準では伝送レートとして、１Ｍｂｐｓ、２Ｍｂｐｓ、５．５Ｍｂｐｓ、１１Ｍｂｐｓの４つの伝送レートが規定されているので、伝搬特性テーブル記憶部１５１にはこの４つの伝送レートの夫々に関する関係情報が記憶されることになる。
伝送スループット推定部１５３は、複数の伝送レートの夫々について、伝搬特性テーブル記憶部１５１に記憶されている伝搬特性テーブルを参照して、希望信号波のＲＳＳＩの検出値と干渉波電力の検出値とに基づいて、当該伝送レートを送信機器３から受信機器５への信号の送信に用いた場合における、伝送スループットを推定する。そして、伝送スループット推定部１５３は、伝送スループットの推定値をこの伝送スループットの推定が行われた伝送レートに関連付けて伝送レート選択部１５５へ出力する。
伝送レート選択部１５５は、スループット推定部１５３で推定された各伝送レートの伝送スループットの推定値を比較し、伝送スループットの推定値が最大の伝送レートを変更伝送レートとして選択する。
次に、図１５の伝送レート選択処理部５６Ｂによる伝送レート選択処理について図１７を用いて説明する。但し、図１７は、図１５の伝送レート選択処理部５６Ｂによる伝送レート選択処理のフロー図である。
伝送スループット推定部１５３は、複数の伝送レートのうち伝送スループットの推定がまだの１つの伝送レートに着目する（ステップＳ１５１）。そして、伝送スループット推定部１５３は、着目した伝送レートについて、伝搬特性テーブル記憶部１５１で記憶されている伝搬特性テーブルを参照して、希望信号波のＲＳＳＩの検出値と干渉波電力の検出値とに基づいて、伝送スループットを推定する（ステップＳ１５２）。
そして、伝送スループット推定部１５３は、複数の伝送レートの全てで伝送スループットの推定が行われたか否かを判定する（ステップＳ１５３）。伝送スループットの推定を行っていない伝送レートがある場合には（Ｓ１５３：Ｎｏ）、ステップＳ１５１に戻り、伝送スループットの推定が全伝送レートで行われた場合には（Ｓ１５３：Ｙｅｓ）、ステップＳ１５４の処理へ進む。
伝送レート選択部１５５は、ステップＳ１５１〜Ｓ１５３の処理によって推定された各伝送レートの伝送スループットの推定値を比較し、伝送スループットの推定値が最大の伝送レートを変更伝送レートとして選択する（ステップＳ１５４）。
≪第４の実施の形態≫
以下、本発明に係る第４の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、第２及び第３の実施の形態の構成要素と実質的に同じ処理を行う構成要素には同じ符号を付し、その説明が適用できるため、第４の実施の形態ではその説明を省略する。
第４の実施の形態に係る送信機器及び受信機器を含む無線通信システムは、第１の実施の形態で説明した受信機器が行う伝送レート選択処理を除いて、第１の実施の形態に係る送信機器及び受信機器を含む無線通信システムと実質的に同じである。
このため、第４の実施の形態では、受信機器の伝送レート選択処理について説明し、送信機器及び伝送レート選択処理を除く受信機器の説明は省略する。
まず、第４の実施の形態に係る受信機器の伝送レート選択処理部の構成について図１８を用いて説明する。但し、図１８は、第４の実施の形態に係る受信機器の伝送レート選択処理部５６Ｃの構成を示すブロック図である。
伝送レート選択処理部５６Ｃは、図１８に示すように、伝搬特性テーブル記憶部１３１、ＰＥＲ推定部１３３、伝送スループット推定部１７１、及び伝送レート選択部１５５を備える。
伝送スループット推定部１７１は、複数の伝送レートの夫々について、ＰＥＲ推定部１３３によって推定されたＰＥＲの推定値に基づいて、当該伝送レートを送信機器３から受信機器５への信号の送信に用いた場合における、ＭＡＣレイヤレベルで実現可能な伝送スループットを算出する。そして、伝送スループット推定部１７１は、伝送スループットの推定値をこの伝送スループットの推定が行われた伝送レートに関連付けて伝送レート選択部１５５へ出力する。
以下に、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅ Ｄｒａｆｔ１３．０に記載の再送比率（Ｓｕｒｐｌｕｓ Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ Ａｌｌｏｗａｎｃｅ、又は、Ｓｕｒｐｌｕｓ）を用いた伝送スループットの算出方法の一例を記載する。但し、再送比率とは、再送などを考慮した、送信ストリームに確保して欲しい帯域の標準帯域に対する比率であり、１よりも小さくなることは有り得ない。
伝送スループット推定部１７１は、ＰＥＲ推定部１３３から入力されるＰＥＲの推定値に基づいて再送比率を算出する。当該再送比率の算出には図１９に一例を示すＰＥＲと再送比率との関係を用いる。このＰＥＲと再送比率との関係はＩＥＥＥ８０２．１１ｅ Ｄｒａｆｔ１３．０に記載された下記の式（１）を用いて求めることが可能である。下記の式（１）は１００個のフレームを伝送する場合に再送を考慮した冗長パケット数Ｓを決定することが可能な関係式である。
Figure 0006146716
但し、ｐはＰＥＲ、Ｐdropは１００個のパケットを１００＋Ｓ個のパケットの間で受信できなかったパケットの割合を表すパケット損失率である。
図１９に上記の式（１）を用いて各ＰＥＲにおいてパケット損失率を１０-8以下にするための冗長パケット数Ｓを求めた結果を示す。但し、図１９において、横軸はＰＥＲを示し、縦軸は再送比率（＝（１００＋Ｓ）／１００）を示す。図１９中の黒丸の点が上記の式（１）を用いて求めた値であり、図１９中の実線は黒丸の点から求まる近似曲線である。例えば、コンテンツレートが１０Ｍｂｐｓ、再送比率の値が１．２５の場合、コンテンツの伝送には少なくとも１２．５Ｍｂｐｓ分の帯域が必要な帯域であると求められる。
なお、パケット損失率は、想定するコンテンツで最もレートが高いＢＳデジタル放送フルＴＳ放送の２８Ｍｂｐｓで二時間程度の映像（伝送されるフレームの個数は約１．６５+7個）を視聴するときに１パケットも損失しないように１０-8に固定している。また、上記の式（１）ではパケット数を１００として計算したが、送信機器の送信バッファや受信機器の受信バッファの大きさに応じて変更しても良い。
伝送スループット推定部１７１は、ＰＥＲ推定部１３３から入力されるＰＥＲの推定値を上記の式（１）のｐに代入し、パケット損失率Ｐdropが１０-8以下になる冗長パケット数Ｓを算出する。そして、伝送スループット算出部１７１は、（１００＋Ｓ）／１００に算出した冗長パケット数Ｓを代入して再送比率を算出する。続いて、伝送スループット算出部１７１は、算出した再送比率から伝送スループットを算出する。
例えば、伝送レートがＩＥＥＥ８０２．１１ａでの４８Ｍｂｐｓ、算出した再送比率が１．２５であった場合のスループットの算出について考察する。まず、伝送レートが４８ＭｂｐｓのＭＡＣレイヤレベルでの最大実効レートは約３２Ｍｂｐｓとなる。これは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｅのＨＣＣＡ（ＨＣＦ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｃｈａｎｎｅｌ Ａｃｃｅｓｓ）で伝送し、フレームのプリアンブル、物理レイヤのヘッダ、ＭＡＣヘッダ、ＳＩＦＳ（Ｓｈｏｒｔ Ｉｎｔｅｒ Ｆｒａｍｅ Ｓｐａｃｅ）、ＡＣＫフレームを考慮して算出した最大実効レートである。伝送スループットは、算出した最大実効レートを再送比率で除算することによって得られるので、この場合、３２００００００（ｂｐｓ）／１．２５＝２５６００００（ｂｐｓ）となる。つまり、再送比率が１．２５であることから、伝送レートが４８Ｍｂｐｓである場合には、再送分を考慮した伝送スループットは２５．６Ｍｂｐｓと算出できる。
次に、図１８の伝送レート選択処理部５６Ｃによる伝送レート選択処理について図２０を用いて説明する。但し、図２０は、図１８の伝送レート選択処理部５６Ｃによる伝送レート選択処理のフロー図である。
ＰＥＲ推定部１３３は、複数の伝送レートのうち伝送スループット推定がまだの１つの伝送レートに着目する（ステップＳ１７１）。そして、ＰＥＲ推定部１５３は、着目した伝送レートについて、伝搬特性テーブル記憶部１３１で記憶されている伝搬特性テーブルを参照して、希望信号波のＲＳＳＩの検出値と干渉波電力の検出値とに基づいて、ＰＥＲを推定する（ステップＳ１７２）。そして、伝送スループット推定部１７１は、ステップＳ１７２で推定されたＰＥＲの推定値から伝送スループットを推定する（ステップＳ１７３）。
伝送スループット推定部１７１は、複数の伝送レートの全てで伝送スループットの推定が行われたか否かを判定する（ステップＳ１７４）。伝送スループット推定を行っていない伝送レートがある場合には（Ｓ１７４：Ｎｏ）、ステップＳ１７１に戻り、伝送スループット推定が全伝送レートで行われた場合には（Ｓ１７４：Ｙｅｓ）、ステップＳ１７５の処理へ進む。
伝送レート選択部１５５は、ステップＳ１７１〜Ｓ１７４の処理によって推定された各伝送レートの伝送スループットの推定値を比較し、伝送スループットの推定値が最大の伝送レートを変更伝送レートとして選択する（ステップＳ１７５）。
≪第５の実施の形態≫
以下、本発明に係る第５の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。但し、第５の実施の形態では、第１から第４の実施の形態と実質的に同じ処理を行う構成要素には同じ符号を付し、その説明が適用できるため、第５の実施の形態ではその説明を省略する。
第１から第４の実施の形態では、受信機器が希望信号波のＲＳＳＩの検出値と干渉波電力の検出値とに基づいて複数の伝送レート中から変更伝送レートの選択を行い、選択した変更伝送レートを送信機器へ通知するものである。
これに対して、第５の実施の形態では、受信機器が干渉波電力を検出して検出した干渉波電力の検出値を送信機器へ通知し、送信機器は希望信号波のＲＳＳＩの検出値と通知された干渉波電力の検出値とに基づいて複数の伝送レート中から変更伝送レートの選択を行うものである。
まず、第５の実施の形態に係る無線通信システムの構成及び動作について図２１及び図２２を用いて説明する。但し、図２１は第５の実施の形態に係る無線通信システムのシステム構成図であり、図２２は図２１の無線通信システムの動作の一例を示すシーケンス図である。
無線通信システム１Ｄは、図２１に示すように、無線通信機器としての送信機器３Ｄ及び受信機器５Ｄを含む。なお、無線通信システム１Ｄは送信機器３Ｄ及び受信機器５Ｄ以外にも１又は複数の無線通信機器を含むこともある。
図２２に示すように、送信機器３Ｄは、伝送レート＃Ａ（初期設定された伝送レート、または、以前に送信機器３Ｄが受信機器５Ｄから受け取った干渉波電力の検出値を用いて自ら選択した変更伝送レート）を用いて、受信機器５Ｄ宛にデータ信号を送信する。
受信機器５Ｄは自機器宛に送信されたデータ信号を受け取る。そして、受信機器５Ｄは送信機器３Ｄ宛にＡＣＫ信号を送信し、送信機器３Ｄは自機器宛に送信されたＡＣＫ信号を受け取る。
干渉機器７の動作スイッチが入り、干渉機器７から輻射ノイズが発せられる。
この輻射ノイズは受信機器５Ｄにとって干渉波となり、受信機器５Ｄは干渉波の発生の開始と当該干渉波の干渉波電力を検出する。受信機器５Ｄは、送信機器３Ｄ宛に干渉波電力の検出値を含む干渉波電力通知信号を送信する。
送信機器３Ｄは受信機器５Ｄから送信された干渉波電力通知信号を受け取り、干渉波電力通知信号に係る信号波（希望信号波の一例）のＲＳＳＩを検出する。そして、送信機器３Ｄは、新たに送信機器３Ｄから受信機器５Ｄへの信号の送信に用いる伝送レート（変更伝送レート）として、複数の伝送レートの中から、希望信号波のＲＳＳＩの検出値と受信機器５Ｄから受け取った干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、伝送レート＃Ｂを選択する。送信機器３Ｄは、送信機器３Ｄから受信機器５Ｄへの信号の送信に用いる伝送レートを伝送レート＃Ｂに変更する。
なお、送信機器３Ｄは、受信機器５Ｄから送信機器３Ｄへの希望信号波のＲＳＳＩの検出値を、送信機器３Ｄから受信機器５Ｄへの希望信号波のＲＳＳＩの検出値とみなして、伝送レート選択処理を行う。
送信機器３Ｄは、変更後の伝送レート＃Ｂを用いて、受信機器５Ｄ宛にデータ信号を送信する。
受信機器５Ｄは自機器宛に送信されたデータ信号を受け取る。そして、受信機器５Ｄは送信機器３Ｄ宛にＡＣＫ信号を送信し、送信機器３Ｄは自機器宛に送信されたＡＣＫ信号を受け取る。
干渉機器７の動作スイッチが切られ、干渉機器７から輻射ノイズが発せられなくなる。
受信機器５Ｄは干渉波の発生の終了と干渉波の干渉波電力を検出する（干渉波電力の検出値は信号波や干渉波が受信機器５Ｄに来ていない場合の受信機器５Ｄ周辺の雑音電力の値となる）。受信機器５Ｄは、送信機器３Ｄ宛に干渉波の干渉波電力の検出値を含む干渉波電力通知信号を送信する。
送信機器３Ｄは受信機器５Ｄから送信された干渉波電力通知信号を受け取り、干渉波電力通知信号に係る信号波（希望信号波の一例）のＲＳＳＩを検出する。そして、送信機器３Ｄは、新たに送信機器３Ｄから受信機器５Ｄへの信号の送信に用いる伝送レート（変更伝送レート）として、複数の伝送レートの中から、希望信号波のＲＳＳＩの検出値と受信機器５Ｄから受け取った干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、伝送レート＃Ｃを選択する。送信機器３Ｄは、送信機器３Ｄから受信機器５Ｄへの信号の送信に用いる伝送レートを伝送レート＃Ｃに変更する。
送信機器３Ｄは、変更後の伝送レート＃Ｃを用いて、受信機器５Ｄ宛にデータ信号を送信する。
受信機器５Ｄは自機器宛に送信されたデータ信号を受け取る。そして、受信機器５Ｄは送信機器３Ｄ宛にＡＣＫ信号を送信し、送信機器３Ｄは自機器宛に送信されたＡＣＫ信号を受け取る。
次に、図２１の送信機器３Ｄの構成について図２３を用いて説明する。但し、図２３は図２１の送信機器３Ｄの構成を示すブロック図である。
送信機器３Ｄは、図２３に示すように、送受信アンテナ３１、受信部３２、受信フレーム解析部３３Ｄ、ＲＳＳＩ検出部４１、伝送レート選択処理部４２、伝送レート制御部３４、上位レイヤ処理部３５、送信フレーム生成部３６、及び送信部３７を備える。
受信フレーム解析部３３Ｄは、受信フレームのＭＡＣヘッダの内容の解析など主にＭＡＣレイヤにおける処理を実行する機能を有する。第５の実施の形態では、受信フレーム解析部３３Ｄは、受信フレームが自機器宛の干渉波電力通知フレームである場合には、干渉波電力通知フレームから干渉波電力の検出値を抽出し、抽出した干渉波電力の検出値を当該干渉波電力通知フレームの送信元のＭＡＣアドレスとともに伝送レート選択処理部４２へ出力する。また、受信フレーム解析部３３Ｄは自機器宛の干渉波電力通知フレームを受信した旨をＲＳＳＩ検出部４１へ出力する。
干渉波電力通知フレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準では規定されていない、新たに規定したフレームである。
干渉波電力通知フレームは、ＭＡＣヘッダ、フレームボディ、及び、ＦＣＳからなる。干渉波電力通知フレームのＭＡＣヘッダには送信元アドレス（送信元のＭＡＣアドレス）及び宛先アドレス（宛先のＭＡＣアドレス）が含まれているとともに、干渉波電力通知フレームに割り当てられたタイプ値及びサブタイプ値が含まれる。フレームボディには干渉波電力の検出値を示す情報（干渉波電力情報）が含まれる。
ＲＳＳＩ検出部４１は信号波の受信電界強度（ＲＳＳＩ）の検出処理を行う機能を有する。ＲＳＳＩ検出部４１は、受信フレーム解析部３３Ｄから受信フレームが自機器宛の干渉波電力通知フレームである旨の通知を受けると、当該受信フレームに係る信号波（希望信号波）のＲＳＳＩの検出値を伝送レート選択処理部４２へ出力する。
伝送レート選択処理部４２は、ＲＳＳＩ検出部４１による希望信号波のＲＳＳＩの検出値と受信フレーム解析部３３Ｄから受け取る干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から変更伝送レートを選択する。そして、伝送レート選択処理部４２は、選択した変更伝送レートを受信フレーム解析部３３Ｄから受け取った干渉波電力通知フレームの送信元のＭＡＣアドレスとともに伝送レート制御部３４へ出力する。
なお、伝送レート選択処理部４２は、例えば、第１から第４の実施の形態で説明した伝送レート選択処理部５６、５６Ａ、５６Ｂ、５６Ｃによる伝送レート選択処理において、ＲＳＳＩ検出部５４による希望信号波のＲＳＳＩの検出値をＲＳＳＩ検出部４１による希望信号波のＲＳＳＩの検出値に置き換え、干渉波検出部５５による干渉波電力の検出値を干渉波電力通知フレームによって通知された干渉波電力の検出値（受信フレーム解析部３３５から受け取る干渉波電力の検出値）に置き換えた、伝送レート選択処理を行う。
次に、図２１の受信機器５Ｄの構成について図２４を用いて説明する。但し、図２４は、図２１の受信機器５Ｄの構成を示すブロック図である。
受信機器５Ｄは、図２４に示すように、送受信アンテナ５１、受信部５２、受信フレーム解析部５３、干渉波検出部５５、上位レイヤ処理部５７、送信フレーム生成部５８Ｄ、及び送信部５９を備える。
送信フレーム生成部５８Ｄは送信フレーム（データフレームやＡＣＫフレーム、干渉波電力通知フレームなど）の生成など主にＭＡＣレイヤにおける処理を実行する機能を有する。第５の実施の形態では、送信フレーム生成部５８Ｄは干渉波検出部５５から干渉波電力の検出値を受け取った場合に干渉波電力通知フレームの生成を行う。この干渉電力通知フレームのＭＡＣヘッダ内には送信元アドレスとして受信機器５ＤのＭＡＣアドレス、及び、宛先アドレスとして通信相手の機器のＭＡＣアドレス（例えば、直近に受信したデータフレームの送信元アドレス）が格納されるとともに、タイプ値及びサブタイプ値として干渉波電力通知フレームに割り当てられた値が格納される。また、干渉波電力通知フレームのフレームボディには干渉波検出部５５から渡される干渉波電力の検出値が格納される。
次に、図２３の送信機器３Ｄによる伝送レート選択及び変更処理を含む受信処理について図２５を用いて説明する。但し、図２５は図２３の送信機器３Ｄによる伝送レート選択及び変更処理を含む受信処理のフロー図である。
送信機器３Ｄの受信部３２は受信機器５Ｄを含む無線通信機器の何れかによって送信された信号波の検出処理を行い、ＲＳＳＩ検出部４１は当該信号波のＲＳＳＩの検出処理を行う（ステップＳ５０１）。ステップＳ５０１の信号波の検出処理において信号波が検出されるまで（Ｓ５０２：Ｎｏ）、受信部３２はステップＳ５０１の信号波の検出処理を継続して行い、ＲＳＳＩ検出部４１はステップＳ５０１の信号波のＲＳＳＩの検出処理を継続して行う。そして、受信部３２は、信号波を検出すると（Ｓ５０２：Ｙｅｓ）、受信部３２は検出した信号波に対して復調や復号等の所定の処理を行い（ステップＳ５０３）、受信フレーム解析部３３Ｄは受信フレームのＭＡＣヘッダの内容を解析する（ステップＳ５０４）。
受信フレーム解析部３３Ｄは、受信フレームのＭＡＣヘッダ内の宛先アドレスに基づいて受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームであるか否かを判定する（ステップＳ５０５）。受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームでない場合には（Ｓ５０５：Ｎｏ）、受信フレーム解析部３３Ｄは受信フレームを破棄する（ステップＳ５０６）。
一方、受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームである場合には（Ｓ５０５：Ｙｅｓ）、受信フレーム解析部３３ＤはＭＡＣヘッダ内のタイプ値及びサブタイプ値に基づいて受信フレームが干渉波電力通知フレームであるか否かを判定する（ステップＳ５０７）。受信フレームが干渉波電力通知フレームでない場合には（Ｓ５０７：Ｎｏ）、送信機器３Ｄは受信フレームの種類に応じた処理を行う（ステップＳ５０８）。
一方、受信フレームが干渉波電力通知フレームである場合には（Ｓ５０７：Ｙｅｓ）、受信フレーム解析部３３Ｄは干渉波電力通知フレームから干渉波電力の検出値を抽出する。そして、伝送レート選択処理部４２は、干渉波電力通知フレームに係る信号波のＲＳＳＩの検出値（ステップＳ５０１で検出済み）と抽出した干渉波電力の検出値とに基づいて複数の伝送レートの中から変更伝送レートを選択する（ステップＳ５０９）。そして、伝送レート制御部３４は、自機器から干渉波電力通知フレームの送信元の機器への信号の送信に用いる伝送レートを、ステップＳ５０９において選択された変更伝送レートに変更するように、送信部３７に対する制御を行う（ステップＳ５１０）。
なお、送信機器３Ｄによる送信処理の一例として図８のフロー図で説明した送信処理が挙げられる。
次に、図２４の受信機器５Ｄによる受信処理について図２６を用いて説明する。但し、図２６は図２４の受信機器５Ｄによる受信処理のフロー図である。なお、図２６のフロー図は、受信機器５Ｄが１つの信号を受信する場合の処理フローである。
受信機器５Ｄの受信部５２は送信機器３Ｄを含む無線通信機器の何れかによって送信された信号波の検出処理を行う（ステップＳ６０１）。受信部５２は、ステップＳ６０１の信号波の検出処理において信号波を検出するまで（Ｓ６０２：Ｎｏ）、ステップＳ６０１の信号波の検出処理を継続して行う。そして、受信部５２は、信号波を検出すると（Ｓ６０２：Ｙｅｓ）、受信部５２は検出した信号波に対して復調や復号等の所定の処理を行い（ステップＳ６０３）、受信フレーム解析部５３は受信フレームのＭＡＣヘッダの内容を解析する（ステップＳ６０４）。
受信フレーム解析部５３は受信フレームのＭＡＣヘッダ内の宛先アドレスに基づいて受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームであるか否かを判定する（ステップＳ６０５）。受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームでない場合には（Ｓ６０５：Ｎｏ）、受信フレーム解析部５３は受信フレームを破棄する（ステップＳ６０６）。
一方、受信フレームが自機器宛のＭＡＣフレームである場合には（Ｓ６０５：Ｙｅｓ）、受信機器５ＤはＡＣＫ信号の返信など受信フレームの種類に応じた処理を行う（ステップＳ６０７）。
次に、図２４の受信機器５Ｄによる干渉波電力検出及び通知処理について図２７を用いて説明する。但し、図２７は図２４の受信機器５Ｄによる干渉波電力検出及び通知処理のフロー図である。なお、図２７のフロー図は、干渉機器７の１回分の動作に関する受信機器５Ｄの処理フローである。
干渉波検出部５５は干渉波及び干渉波電力の検出処理を行う（ステップＳ７０１）。干渉波検出部５５は、ステップＳ７０１の処理で干渉波の発生の開始を検出するまで（Ｓ７０２：Ｎｏ）、ステップＳ７０１の干渉波及び干渉波電力の検出処理を継続して行う。
干渉波の発生の開始が検出されると（Ｓ７０２：Ｙｅｓ）、送信フレーム生成部５８Ｄは干渉波検出部５５による干渉波電力の検出値（ステップＳ７０１の処理で検出済み）を含む干渉波電力通知フレームを生成する。そして、送信部５９は生成された干渉電力通知フレームに対して符号化や変調などの所定の処理を行って送受信アンテナ５１から干渉波電力通知フレームに係る信号波を送信する（ステップＳ７０３）。
干渉波検出部５５は干渉波及び干渉波電力の検出処理を行う（ステップＳ７０４）。干渉波検出部５５は、ステップＳ７０４の処理で干渉波の発生の終了を検出するまで（Ｓ７０５：Ｎｏ）、ステップＳ７０４の干渉波及び干渉波電力の検出処理を継続して行う。
干渉波の発生の終了が検出されると（Ｓ７０５：Ｙｅｓ）、送信フレーム生成部５８Ｄは干渉波検出部５５による干渉波電力の検出値（ステップＳ７０４の処理で検出済み）を含む干渉波電力通知フレームを生成する。そして、送信部５９は生成された干渉電力通知フレームに対して符号化や変調などの所定の処理を行って送受信アンテナ５１から干渉波電力通知フレームに係る信号波を送信する（ステップＳ７０６）。
≪補足（その１）≫
本発明は上記の実施の形態で説明した内容に限定されず、本発明の目的とそれに関連又は付随する目的を達成するためのいかなる形態においても実施可能であり、例えば、以下であってもよい。
（１） 第１から第４の実施の形態では、受信機器５から送信機器３に対して変更伝送レートを通知するために伝送レート変更通知フレームを用いるとして説明したが、これに限定されるものではなく、受信機器５から送信機器３に対して変更伝送レートを通知することができるようなものであればよい。
また、上記第５の実施の形態では、受信機器５から送信機器３に対して干渉波電力の検出値を通知するために干渉波電力通知フレームを用いるとして説明したが、これに限定されるものではなく、受信機器５から送信機器３に対して干渉波電力の検出値を通知することができるようなものであればよい。
（２） 第５の実施の形態では、送信機器３Ｄは干渉波電力通知フレームに係る信号波のＲＳＳＩを検出し、このＲＳＳＩの検出値を伝送レート選択処理に用いるとして説明したが、これに限定されるものではない。例えば、送信機器３Ｄが受信機器５Ｄから受け取る自機器宛のＡＣＫフレームに係る信号波のＲＳＳＩを検出し、このＲＳＳＩの検出値を伝送レート選択処理に用いるとしてもよい。これは、干渉波の発生中は希望信号波が干渉波の影響を受けてＲＳＳＩの検出精度が低下するような場合などに有効である。
（３） 第１から第５の実施の形態では、各伝搬特性テーブルを固定として説明したが、これに限定されるものではなく、例えば運用時における通信結果を基に伝搬特性テーブルを補正するようにしてもよい。
図６において、例えば伝送レートとして５．５Ｍｂｐｓを用いた無線通信の通信結果が良好な場合には５．５Ｍｂｐｓから１１Ｍｂｐｓに切り替わるＳＩＲの値が小さくなるように、通信結果が悪い場合には２Ｍｂｐｓから５．５Ｍｂｐｓに切り替わるＳＩＲの値が大きくなるように、伝搬特性テーブルの内容を補正する。
図１３において、例えば伝送レートとして１Ｍｂｐｓを用いた無線通信の通信結果が良好な場合には、１ＭｂｐｓについてＲＳＳＩに対するＰＥＲの値が小さくなるように、通信結果が悪い場合には１ＭｂｐｓについてＲＳＳＩに対するＰＥＲの値が大きくなるように、伝搬特性テーブルの内容を補正する。
図１６において、例えば伝送レートとして１Ｍｂｐｓを用いた無線通信の通信結果が良好な場合には、１ＭｂｐｓについてＲＳＳＩに対する伝送スループットの値が大きくなるように、通信結果が悪い場合には１ＭｂｐｓについてＲＳＳＩに対する伝送スループットの値が小さくなるように、伝搬特性テーブルの内容を補正する。
これによれば、無線通信システムが設置された設置環境に応じたより適切な伝送レートの選択が可能になる。
（４） 第１から第５の実施の形態などにおいて説明した送信機器に対して、一定回数又は一定期間にわたって変更伝送レートを用いた無線通信を行った場合に、ＰＥＲが予め定めたしきい値を超える場合には、例えば再送時に送信機器から受信機器へ送信する信号の伝送レートを変更するようにしてもよい。
例えば、送信機器から受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを、第１の実施の形態では１つ低速な伝送レートに変更し、第２の実施の形態では１つＰＥＲの推定値が大きい伝送レートに変更し、第３及び第４の実施の形態では１つ伝送スループットの推定値が小さい伝送レートに変更する。
（５） 第１から第５の実施の形態では、受信機器５又は受信機器５Ｄが干渉波の発生の終了を検出した場合には受信機器５又は送信機器３Ｄは希望信号波のＲＳＳＩの検出値と干渉波電力の検出値とを用いて再度伝送レート選択処理を行うとした。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、次のようなものであってもよい。送信機器３、３Ｄは干渉波の発生の開始前の伝送レートを保持しておく。そして、受信機器５、５Ｄは干渉波の発生の終了を検出した場合に干渉波の発生前の伝送レートに戻すように送信機器３、３Ｄに指示する。送信機器３、３Ｄはこの指示を受けて干渉波の発生の開始の検出前の伝送レートに戻す。または、受信機器５、５Ｄは干渉波の発生の開始前の伝送レートを保持しておく。そして、受信機器５、５Ｄは干渉波の発生の終了を検出した場合に保持しておいた干渉波の発生前の伝送レートを変更伝送レートとして送信機器３、３Ｄに通知する。送信機器３、３Ｄはこの通知を受けて送信機器３、３Ｄから受信機器５、５Ｄへの信号の送信に用いる伝送レートを変更伝送レートに変更する。
（６） 第１から第５の実施の形態などにおいて説明した伝送レートの選択の仕組みは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ標準などのＩＥＥＥ８０２．１１標準に限らず、送信機器から受信機器への送信に用いることができる伝送レートが複数あるような場合に適用可能である。
（７） 第１から第５の実施の形態などにおける送信機器及び受信機器の各構成要素は、集積回路であるＬＳＩ（Ｌａｒｇｅ Ｓｃａｌｅ Ｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎ）で実現してもよい。このとき、各構成要素は、個別に１チップ化されてもよいし、一部もしくは全てを含むように１チップ化されてもよい。また、ここでは、ＬＳＩとしたが、集積度の違いにより、ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）、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。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・プロセサを利用してもよい。さらに、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。
（８） 第１から第５の実施の形態などで示した送信機器及び受信機器の動作の手順の少なくとも一部をプログラムに記載し、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）がメモリに記憶された当該プログラムを読み出して実行するようにしてもよいし、上記プログラムを記録媒体に保存して頒布等するようにしてもよい。
（９） 第１から第５の実施の形態などにおいて説明した内容を適宜組み合わせるようにしてもよい。
≪補足（その２）≫
実施の形態に係る無線通信システム、送信機、および受信機とその効果についてまとめる。
（１） 第１の無線通信システムは、送信機器と受信機器との間で無線通信を行う無線通信システムであって、前記受信機器は、前記送信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する第１検出部と、外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の干渉波電力を検出する第２検出部と、前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理部と、前記伝送レート選択処理部により選択された前記伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして前記送信機器に通知する伝送レート通知部と、を備え、前記送信機器は、前記受信機器から前記伝送レートの通知を受けた場合に、当該受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを、通知を受けた前記伝送レートに変更する伝送レート制御部を備える。
第１の無線通信システムによれば、受信機器周辺に干渉源が存在するような環境下において受信機器周辺の環境に適した伝送レートの選択を短い時間で行うことが可能になる。
（２） 第２の無線通信システムは、第１の無線通信システムにおいて、前記伝送レート制御部は、前記送信機器から前記受信機器への送信結果に基づき、前記受信機器へ送信する信号の伝送レートを変更する。
第１の無線通信システムによれば、伝送レートが有する対干渉特性が異なるため、別の伝送レートを用いて信号を送信することによって受信エラーの改善が図られる。
（３） 第１の受信機器は、送信機器と無線通信を行う無線通信部と、前記送信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する第１検出部と、外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の干渉波電力を検出する第２検出部と、前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理部と、前記伝送レート選択処理部により選択された前記伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして前記送信機器に通知する伝送レート通知部と、を備える。
第１の受信機器によれば、受信機器周辺に干渉源が存在するような環境下において受信機器周辺の環境に適した伝送レートの選択を短い時間で行うことが可能になる。
（４） 第２の受信機器は、第１の受信機器において、前記伝送レート選択処理部は、希望信号波の受信信号強度と干渉波の干渉波電力との比率と伝送レートとの関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値との比率を算出する比率算出部と、前記記憶部に記憶されている前記関係情報と前記比率の算出値とに基づいて、前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートの選択を行う伝送レート選択部と、を備える。
第２の受信機器によれば、希望信号波の受信信号強度と干渉波の干渉波電力との比率と伝送レートとの関係を示す関係情報を伝送レートの選択に利用するため、受信機器周辺の環境に適した伝送レートの選択を短い時間で行うことが可能になる。
（５） 第３の受信機器は、第１の受信機器において、前記伝送レート選択処理部は、前記複数の伝送レートの夫々について、希望信号波の受信信号強度と干渉波の干渉波電力と受信誤り率との関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記複数の伝送レートの夫々について、当該伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いた場合における受信誤り率の推定を、前記記憶部に記憶されている前記関係情報と前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて行う受信誤り率推定部と、前記受信誤り率推定部により推定された前記受信誤り率の推定値が最も小さい前記伝送レートを、前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして選択する伝送レート選択部と、を備える。
第３の受信機器によれば、複数の伝送レートの夫々についての希望信号波の受信信号強度と干渉波の干渉波電力と受信誤り率との関係を示す関係情報を伝送レートの選択に利用するため、受信機器周辺の環境に適した伝送レートの選択を短い時間で行うことが可能になる。
（６） 第４の受信機器は、第１の受信機器において、前記伝送レート選択処理部は、前記複数の伝送レートの夫々について、希望信号波の受信信号強度と干渉波の干渉波電力と伝送スループットとの関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記複数の伝送レートの夫々について、当該伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いた場合における伝送スループットの推定を、前記記憶部に記憶されている前記関係情報と前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて行う伝送スループット推定部と、前記伝送スループット推定部により推定された前記伝送スループットの推定値が最も大きい前記伝送レートを、前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして選択する伝送レート選択部と、を備える。
第４の受信機器によれば、複数の伝送レートの夫々についての希望信号波の受信信号強度と干渉波の干渉波電力と伝送スループットとの関係を示す関係情報を伝送レートの選択に利用するため、受信機器周辺の環境に適した伝送レートの選択を短い時間で行うことが可能になる。
（７） 第５の受信機器は、第１の受信機器において、前記伝送レート選択処理部は、前記複数の伝送レートの夫々について、希望信号波の受信信号強度と干渉波の干渉波電力と受信誤り率との関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記複数の伝送レートの夫々について、当該伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いた場合における受信誤り率の推定を、前記記憶部に記憶されている前記関係情報と前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて行う受信誤り率推定部と、前記複数の伝送レートの夫々について、前記受信誤り率推定部による前記受信誤り率の推定値に基づいて伝送スループットを推定する伝送スループット推定部と、前記伝送スループット推定部により推定された前記伝送スループットの推定値が最も大きい前記伝送レートを、前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして選択する伝送レート選択部と、を備える。
第５の受信機器によれば、複数の伝送レートの夫々についての希望信号波の受信信号強度と干渉波の干渉波電力と受信誤り率との関係を示す関係情報を伝送レートの選択に利用するため、受信機器周辺の環境に適した伝送レートの選択を短い時間で行うことが可能になる。
（８） 第６の受信機器は、第１から第５の受信機器の何れかにおいて、前記伝送レート選択処理部は、前記第２検出部が前記干渉波の発生を検出した後に当該干渉波を検出しなくなった場合に、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する。
第６の受信機器によれば、干渉波が存在しなくなった後、干渉波が存在しない場合に適した伝送レートの選択を短時間で行うことが可能になる。
（９） 第７の受信機器は、第１から第５の受信機器の何れかにおいて、前記伝送レート通知部は、前記第２検出部が前記干渉波の発生を検出した後に当該干渉波を検出しなくなった場合に、当該干渉波の発生の検出前の伝送レートに戻すように前記送信機器に通知し、又は、当該干渉波の発生の検出前の伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして前記送信機器に通知する。
第７の受信機器によれば、干渉波が存在しなくなった後、干渉波が存在しない場合に適した伝送レートへの送信機器における変更を短時間で行うことが可能になる。
（１０） 第８の受信機器は、第１から第７の受信機器の何れかにおいて、前記無線通信はＩＥＥＥ８０２．１１標準規格に規定された無線通信である。
（１１） 第９の受信機器は、第１から第８の受信機器の何れかにおいて、前記複数の伝送レートは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格で規定された複数の伝送レート又はＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）である。
（１２） 第１０の受信機器は、第１から第９の受信機器の何れかにおいて、前記第２検出部は、電子レンジである前記外部機器から発せられる輻射ノイズを干渉波として検出する。
（１３） 第１の伝送レート制御方法は、送信機器と無線通信を行う受信機器において行われる伝送レート制御方法であって、前記送信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する第１検出ステップと、外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の干渉波電力を検出する第２検出ステップと、前記第２検出ステップにおいて干渉波の発生が検出された場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理ステップと、前記伝送レート選択処理ステップにおいて選択された前記伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして前記送信機器に通知する伝送レート通知ステップと、を有する。
第１の伝送レート制御方法によれば、受信機器周辺に干渉源が存在するような環境下において受信機器周辺の環境に適した伝送レートの選択を短い時間で行うことが可能になる。
（１４） 第３の無線通信システムは、送信機器と受信機器との間で無線通信を行う無線通信システムであって、前記受信機器は、外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の干渉波電力を検出する第１検出部と、前記第１検出部が干渉波の発生を検出した場合に当該干渉波の干渉波電力の検出値を前記送信機器に通知する干渉波電力通知部と、を備え、前記送信機器は、前記受信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する第２検出部と、前記受信機器による前記干渉波の干渉波電力の検出値を当該受信機器から受信する干渉波電力受信部と、前記干渉波電力受信部が前記受信機器から前記干渉波の干渉波電力の検出値を受信した場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理部と、前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを前記伝送レート選択処理部により選択された前記伝送レートに変更する伝送レート制御部と、を備える。
第３の無線通信システムによれば、受信機器周辺に干渉源が存在するような環境下において受信機器周辺の環境に適した伝送レートの選択を短い時間で行うことが可能になる。
（１５） 第１の送信機器は、受信機器と無線通信を行う送信機器であって、前記受信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する検出部と、前記受信機器による干渉波の干渉波電力の検出値を当該受信機器から受信する干渉波電力受信部と、前記干渉波電力受信部が前記受信機器から前記干渉波の干渉波電力の検出値を受信した場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理部と、前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを前記伝送レート選択処理部により選択された前記伝送レートに変更する伝送レート制御部と、を備える。
第１の送信機器によれば、受信機器周辺に干渉源が存在するような環境下において受信機器周辺の環境に適した伝送レートの選択を短い時間で行うことが可能になる。
（１６） 第２の伝送レート制御方法は、受信機器と無線通信を行う送信機器において行われる伝送レート制御方法であって、前記受信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する検出ステップと、前記受信機器による干渉波の干渉波電力の検出値を当該受信機器から受信する干渉波電力受信ステップと、前記干渉波電力受信ステップにおいて前記受信機器から前記干渉波の干渉波電力の検出値が受信された場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理ステップと、前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを前記伝送レート選択処理部により選択された前記伝送レートに変更する伝送レート制御ステップと、を有する。
第１の伝送レート制御方法によれば、受信機器周辺に干渉源が存在するような環境下において受信機器周辺の環境に適した伝送レートの選択を短い時間で行うことが可能になる。
本発明は、干渉機器が存在する環境下における、送信機器から受信機器へ信号を伝送する際に用いる伝送レートの制御に利用することができる。
１、１Ｄ 無線通信機器
３、３Ｄ 送信機器
５、５Ｄ 受信機器
７ 干渉機器
３１ 送受信アンテナ
３２ 受信部
３３、３３Ｄ 受信フレーム解析部
３４ 伝送レート制御部
３５ 上位レイヤ処理部
３６ 送信フレーム生成部
３７ 送信部
４１ ＲＳＳＩ検出部
４２ 伝送レート選択処理部
５１ 送受信アンテナ
５２ 受信部
５３ 受信フレーム解析部
５４ ＲＳＳＩ検出部
５５ 干渉波検出部
５６ 伝送レート選択処理部
５７ 上位レイヤ処理部
５８、５８Ｄ 送信フレーム生成部
５９ 送信部
１０１ 伝搬特性テーブル記憶部
１０３ ＳＩＲ算出部
１０５ 伝送レート選択部
５６Ａ 伝送レート選択処理部
１３１ 伝搬特性テーブル記憶部
１３３ ＰＥＲ推定部
１３５ 伝送レート選択部
５６Ｂ 伝送レート選択処理部
１５１ 伝搬特性テーブル記憶部
１５３ 伝送スループット推定部
１５５ 伝送レート選択部
５６Ｃ 伝送レート選択処理部
１７１ 伝送スループット推定部

Claims (16)

  1. 送信機器と受信機器との間で無線通信を行う無線通信システムであって、
    前記受信機器は、
    前記送信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する第１検出部と、
    外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の干渉波電力を検出する第２検出部と、
    前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理部と、
    前記伝送レート選択処理部により選択された前記伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして前記送信機器に通知する伝送レート通知部と、を備え、
    前記送信機器は、
    前記受信機器から前記伝送レートの通知を受けた場合に、当該受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを、通知を受けた前記伝送レートに変更する伝送レート制御部を備える
    無線通信システム。
  2. 前記伝送レート制御部は、前記送信機器から前記受信機器への送信結果に基づき、前記受信機器へ送信する信号の伝送レートを変更する
    請求項１記載の無線通信システム。
  3. 送信機器と無線通信を行う無線通信部と、
    前記送信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する第１検出部と、
    外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の干渉波電力を検出する第２検出部と、
    前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理部と、
    前記伝送レート選択処理部により選択された前記伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして前記送信機器に通知する伝送レート通知部と、
    を備える受信機器。
  4. 前記伝送レート選択処理部は、
    希望信号波の受信信号強度と干渉波の干渉波電力との比率と伝送レートとの関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、
    前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値との比率を算出する比率算出部と、
    前記記憶部に記憶されている前記関係情報と前記比率の算出値とに基づいて、前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートの選択を行う伝送レート選択部と、
    を備える請求項３記載の受信機器。
  5. 前記伝送レート選択処理部は、
    前記複数の伝送レートの夫々について、希望信号波の受信信号強度と干渉波の干渉波電力と受信誤り率との関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、
    前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記複数の伝送レートの夫々について、当該伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いた場合における受信誤り率の推定を、前記記憶部に記憶されている前記関係情報と前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて行う受信誤り率推定部と、
    前記受信誤り率推定部により推定された前記受信誤り率の推定値が最も小さい前記伝送レートを、前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして選択する伝送レート選択部と、
    を備える請求項３記載の受信機器。
  6. 前記伝送レート選択処理部は、
    前記複数の伝送レートの夫々について、希望信号波の受信信号強度と干渉波の干渉波電力と伝送スループットとの関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、
    前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記複数の伝送レートの夫々について、当該伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いた場合における伝送スループットの推定を、前記記憶部に記憶されている前記関係情報と前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて行う伝送スループット推定部と、
    前記伝送スループット推定部により推定された前記伝送スループットの推定値が最も大きい前記伝送レートを、前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして選択する伝送レート選択部と、
    を備える請求項３記載の受信機器。
  7. 前記伝送レート選択処理部は、
    前記複数の伝送レートの夫々について、希望信号波の受信信号強度と干渉波の干渉波電力と受信誤り率との関係を示す関係情報を記憶する記憶部と、
    前記第２検出部が干渉波の発生を検出した場合に、前記複数の伝送レートの夫々について、当該伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いた場合における受信誤り率の推定を、前記記憶部に記憶されている前記関係情報と前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて行う受信誤り率推定部と、
    前記複数の伝送レートの夫々について、前記受信誤り率推定部による前記受信誤り率の推定値に基づいて伝送スループットを推定する伝送スループット推定部と、
    前記伝送スループット推定部により推定された前記伝送スループットの推定値が最も大きい前記伝送レートを、前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして選択する伝送レート選択部と、
    を備える請求項３記載の受信機器。
  8. 前記伝送レート選択処理部は、
    前記第２検出部が前記干渉波の発生を検出した後に当該干渉波を検出しなくなった場合に、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する
    請求項３から請求項７の何れかに記載の受信機器。
  9. 前記伝送レート通知部は、
    前記第２検出部が前記干渉波の発生を検出した後に当該干渉波を検出しなくなった場合に、当該干渉波の発生の検出前の伝送レートに戻すように前記送信機器に通知し、又は、当該干渉波の発生の検出前の伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして前記送信機器に通知する
    請求項３から請求項７の何れかに記載の受信機器。
  10. 前記無線通信はＩＥＥＥ８０２．１１標準規格に規定された無線通信である
    請求項３から請求項９の何れかに記載の受信機器。
  11. 前記複数の伝送レートは、ＩＥＥＥ８０２．１１標準規格で規定された複数の伝送レート又はＭＣＳ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｃｏｄｉｎｇ Ｓｃｈｅｍｅ）である
    請求項３から請求項１０の何れかに記載の受信機器。
  12. 前記第２検出部は、電子レンジである前記外部機器から発せられる輻射ノイズを干渉波として検出する
    請求項３から請求項１１の何れかに記載の受信機器。
  13. 送信機器と無線通信を行う受信機器において行われる伝送レート制御方法であって、
    前記送信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する第１検出ステップと、
    外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の干渉波電力を検出する第２検出ステップと、
    前記第２検出ステップにおいて干渉波の発生が検出された場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理ステップと、
    前記伝送レート選択処理ステップにおいて選択された前記伝送レートを前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートとして前記送信機器に通知する伝送レート通知ステップと、
    を有する伝送レート制御方法。
  14. 送信機器と受信機器との間で無線通信を行う無線通信システムであって、
    前記受信機器は、
    外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の干渉波電力を検出する第１検出部と、
    前記第１検出部が干渉波の発生を検出した場合に当該干渉波の干渉波電力の検出値を前記送信機器に通知する干渉波電力通知部と、
    を備え、
    前記送信機器は、
    前記受信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する第２検出部と、
    前記受信機器による前記干渉波の干渉波電力の検出値を当該受信機器から受信する干渉波電力受信部と、
    前記干渉波電力受信部が前記受信機器から前記干渉波の干渉波電力の検出値を受信した場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理部と、
    前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを前記伝送レート選択処理部により選択された前記伝送レートに変更する伝送レート制御部と、
    を備える
    無線通信システム。
  15. 受信機器と無線通信を行う送信機器であって、
    前記受信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する検出部と、
    前記受信機器による干渉波の干渉波電力の検出値を当該受信機器から受信する干渉波電力受信部と、
    前記干渉波電力受信部が前記受信機器から前記干渉波の干渉波電力の検出値を受信した場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理部と、
    前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを前記伝送レート選択処理部により選択された前記伝送レートに変更する伝送レート制御部と、
    を備える送信機器。
  16. 受信機器と無線通信を行う送信機器において行われる伝送レート制御方法であって、
    前記受信機器から送信された希望信号波の受信信号強度を検出する検出ステップと、
    前記受信機器による干渉波の干渉波電力の検出値を当該受信機器から受信する干渉波電力受信ステップと、
    前記干渉波電力受信ステップにおいて前記受信機器から前記干渉波の干渉波電力の検出値が受信された場合に、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と当該干渉波の干渉波電力の検出値とに基づいて、複数の伝送レートの中から前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する伝送レート選択処理ステップと、
    前記送信機器から前記受信機器への信号の送信に用いる伝送レートを前記伝送レート選択処理ステップにより選択された前記伝送レートに変更する伝送レート制御ステップと、
    を有する伝送レート制御方法。
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