JP6372740B2 - Wireless communication device, transmission rate control method, and transmission rate control program - Google Patents
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Description
本発明は、送信側の無線通信機器から受信側の無線通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。 The present invention relates to a transmission rate control technique used for transmitting a signal from a transmission-side wireless communication device to a reception-side wireless communication device.
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。 For example, a radio frequency band of 2.4 GHz band may be used in wireless communication typified by IEEE (Institut of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 standard or IEEE 802.15.4 standard. The radio frequency band of 2.4 GHz band is also called an ISM (Industry-Science-Medical) band.
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側の無線通信機器と受信側の無線通信機器にとって干渉波となり、受信エラーの要因になる。
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。
The 2.4 GHz band is used not only for devices that perform wireless communication but also for devices such as a microwave oven. Radiation noise of a device such as a microwave oven becomes an interference wave for a transmission-side wireless communication device and a reception-side wireless communication device that perform wireless communication using the 2.4 GHz band, and causes a reception error.
In an environment where the influence of interference waves is large, it is possible to suppress reception errors by using a low transmission rate (sometimes described as “data transmission rate”). On the other hand, since a low transmission rate has a low transmission throughput, a limited frequency resource cannot be effectively used if a low transmission rate is always used.
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。
Based on this fact, there is a transmission rate control technique that adaptively selects a transmission rate used for wireless communication from a plurality of transmission rates according to a transmission path state that changes due to changes in the surrounding environment.
For example, in the IEEE802.11b standard, four transmission rates of 1 Mbps, 2 Mbps, 5.5 Mbps, and 11 Mbps are defined depending on the modulation scheme. In the IEEE802.11g standard, eight transmission rates of 54 Mbps, 48 Mbps, 36 Mbps, 24 Mbps, 18 Mbps, 12 Mbps, 9 Mbps, and 6 Mbps are defined depending on the difference in modulation scheme and coding rate.
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では、送信側の無線通信機器が、複数の伝送レートの夫々で複数の試験用パケットを送信する。試験用パケットを受信した受信側の無線通信機器は、複数の伝送レートの夫々でPER(Packet Error Rate)を測定する。そして、受信側の無線通信機器は、測定したPERに基づいて少なくとも一部の伝送レートに対して優先順位を割り当てて優先順位テーブルを作成し、送信側の無線通信機器へ送信する。
Note that a transmission rate determined by a physical layer (Physical Layer) modulation method and / or coding rate may be described as a “PHY rate”. The transmission rate is also called MCS (Modulation and Coding Scheme) in the IEEE 802.11 standard.
An example of a transmission rate control technique is disclosed in
送信側の無線通信機器は、受信した優先順位テーブルに基づいて、受信側の無線通信機器へ信号を送信するために用いる伝送レートを切り換える。 The wireless communication device on the transmission side switches the transmission rate used for transmitting the signal to the wireless communication device on the reception side based on the received priority order table.
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、用意された複数の伝送レートの夫々で試験用パケットの送信を行う必要がある。このため、送信側及び受信側の無線通信機器の夫々にとって試験用パケットの送信及び受信の負荷が大きくなる。
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、送信側の無線通信機器が、複数の伝送レートの中から受信側の無線通信機器へ信号を送信するために用いる伝送レートを選択する際に、送信側および受信側の通信負荷を軽減できる無線通信機器を提供することを目的とする。
However, in the transmission rate control technique disclosed in
The present invention has been made in view of the above-described problem, and a transmission-side wireless communication device selects a transmission rate used for transmitting a signal from a plurality of transmission rates to a reception-side wireless communication device. It is an object of the present invention to provide a wireless communication device that can reduce the communication load on the transmission side and the reception side.
上記目的を達成するために本発明の無線通信機器は、受信側の無線通信機器である受信機器と無線通信を行う送信側の無線通信機器であって、前記受信機器から送信された種々の信号を受信する受信部と、前記受信部が希望信号波を受信した場合に受信した当該希望信号波の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電力である干渉波電力を検出する第2検出部と、前記第2検出部が干渉波を検出した場合に、前記受信機器に対して試験信号を送信する送信部と、前記受信部が前記受信機器から前記試験信号に対する応答信号を受信した場合に当該応答信号の誤り検出を行う解析部と、前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波の干渉波電力の検出値と、前記試験信号に係る送信数と、誤りのない前記応答信号に係る受信数と、に基づいて、複数の伝送レートの中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制御部と、を備え、前記伝送レート制御部は、前記試験信号に係る送信数と誤りのない前記応答信号に係る受信数とから、前記送信側の無線通信機器から前記受信機器への通信である往路通信及び前記受信機器から前記送信側の無線通信機器への通信である復路通信を合わせた往復通信の受信誤り率を算出する誤り率算出部と、前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波電力の検出値と、前記往復通信の受信誤り率の算出値と、に基づいて、前記受信機器における前記干渉波電力を推定する干渉波電力推定部と、前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波電力の推定値と、に基づいて、使用する伝送レートの選択を行う伝送レート選択部と、を備え、前記受信機器における前記干渉波電力の推定値を他の無線通信機器から受信している場合、前記送信部は、前記受信機器に対して前記試験信号を送信せず、前記伝送レート制御部は、前記他の無線通信機器から受信した前記干渉波電力の推定値を用いて、前記伝送レートの選択を行う。 In order to achieve the above object, a wireless communication device of the present invention is a wireless communication device on the transmission side that performs wireless communication with a reception device that is a wireless communication device on the reception side, and various signals transmitted from the reception device. , A first detector for detecting the signal strength of the desired signal wave received when the receiver receives the desired signal wave, an interference wave emitted from an external device, and the power of the interference wave A second detection unit that detects the interference wave power, a transmission unit that transmits a test signal to the reception device when the second detection unit detects an interference wave, and the reception unit is the reception device. An analysis unit that performs error detection of the response signal when a response signal to the test signal is received from, a detected value of the signal strength of the desired signal wave, a detected value of the interference wave power of the interference wave, and the test Number of transmissions related to signals and errors Not on the basis the the reception number of the response signal, to, e Bei a transmission rate control unit for selecting a transmission rate used to transmit the signal to the receiving device from among a plurality of transmission rates, and the transmission rate control The unit is configured to perform forward communication, which is communication from the transmitting-side wireless communication device to the receiving device, from the number of transmissions related to the test signal and the number of receptions related to the response signal without error, and from the receiving device to the transmitting side. An error rate calculation unit that calculates a reception error rate of round-trip communication combined with return path communication that is communication to the wireless communication device, a detection value of the signal strength of the desired signal wave, a detection value of the interference wave power, An interference wave power estimator for estimating the interference wave power in the receiving device, a detection value of the signal strength of the desired signal wave, and the interference wave power And an estimate of Therefore, a transmission rate selection unit that selects a transmission rate to be used, and when the estimated value of the interference wave power in the reception device is received from another wireless communication device, the transmission unit, Without transmitting the test signal to the receiving device, the transmission rate control unit selects the transmission rate using the estimated value of the interference wave power received from the other wireless communication device.
上記の無線通信機器によれば、送信側の無線通信機器が複数の伝送レートの中から受信側の無線通信機器へ信号を送信する伝送レートを選択する際に生じる通信負荷を軽減できる。 According to the above-described wireless communication device, it is possible to reduce a communication load that occurs when the transmission-side wireless communication device selects a transmission rate for transmitting a signal from the plurality of transmission rates to the reception-side wireless communication device.
≪発明者らによる検討≫
特許文献1に開示された伝送レート制御技術では、送信側の無線通信機器は、複数の伝送レートの中から受信側の無線通信機器への信号の送信に用いる伝送レートを適応的に制御するために、用意された複数の伝送レートの夫々で試験用パケットを送信する必要がある。このため、送信側及び受信側の無線通信機器の夫々にとって試験用パケットの送信及び受信の負荷が大きいという課題がある。
<Examination by inventors>
In the transmission rate control technique disclosed in
そこで、発明者らは、送信側の無線通信機器が、用意された複数の伝送レートの一部で試験用パケットを送信することにより、適応的に伝送レートを制御することが可能な伝送レート制御技術を検討した。
また、例えば、家庭内ネットワークにおいては、新旧の無線通信機器や、製造元の異なる無線通信機器など、様々な無線通信機器が混在することが予想される。このような家庭内ネットワークを構築する上で、送信側及び受信側の無線通信機器の両方に適応的に伝送レートを制御するための機能を搭載することは、制約事項になる。そこで、発明者らは、可能な限り受信側の無線通信機器に新たな機能を追加することなく、送信側の無線通信機器の機能だけで、適応的に伝送レートを制御することが可能な伝送レート制御技術を検討した。
Therefore, the inventors have transmission rate control that allows the transmission-side wireless communication device to adaptively control the transmission rate by transmitting test packets at a part of a plurality of prepared transmission rates. The technology was examined.
Further, for example, in a home network, it is expected that various wireless communication devices such as old and new wireless communication devices and wireless communication devices from different manufacturers are mixed. In constructing such a home network, it is a restriction to install a function for adaptively controlling the transmission rate in both the transmitting side and receiving side wireless communication devices. Therefore, the inventors have a transmission capable of adaptively controlling the transmission rate only with the function of the transmitting-side wireless communication device without adding a new function to the receiving-side wireless communication device as much as possible. The rate control technology was studied.
これらの検討により、発明者らは、受信側の無線通信機器が送信側の無線通信機器からの試験用送信信号に対する試験用応答信号を返信する機能を備えておけば、用意された複数の伝送レートの一つで試験信号を送信することにより、送信側の無線通信機器にて適応的に伝送レートを制御することが可能な伝送レート制御技術の仕組みを得るに至った。
さらに、検討を重ねた結果、試験用に、既存のICMP(Internet Control Message Protocol)のPing(ピング)や、IEEE802.11標準のProbe(プローブ)などを利用することにより、受信側の無線通信機器に、伝送レートの制御用に新たな機能を追加する必要がないとの知見を得るに至った。
As a result of these studies, the inventors can provide a plurality of prepared transmissions if the reception-side wireless communication device has a function of returning a test response signal to the test transmission signal from the transmission-side wireless communication device. By transmitting a test signal at one of the rates, a transmission rate control technology mechanism that can adaptively control the transmission rate in the wireless communication device on the transmission side has been obtained.
Furthermore, as a result of repeated studies, a wireless communication device on the receiving side can be used for testing by using an existing ICMP (Internet Control Message Protocol) ping, an IEEE 802.11 standard probe, or the like. In addition, they have found that it is not necessary to add a new function for controlling the transmission rate.
以下、上記の検討の結果に基づく送信側の無線通信機器を含む無線通信システムについて説明する。
但し、例えば図1の無線ステーション(無線STA)3から無線アクセスポイント(無線AP)5への通信を「往路通信」、無線AP5から無線STA3への通信を「復路通信」、無線STA3から無線AP5への通信及び折り返された無線AP5から無線STA3の通信を合わせた通信を「往復通信」と表記する。
Hereinafter, a radio communication system including a radio communication device on the transmission side based on the result of the above examination will be described.
However, for example, communication from the wireless station (wireless STA) 3 to the wireless access point (wireless AP) 5 in FIG. 1 is “outward communication”, communication from the
≪実施の形態1≫
以下、本発明に係る実施の形態1について図面を参照しつつ説明する。
図1は実施の形態1に係る無線通信システムのシステム構成図である。
無線通信システム1は、端末である無線ステーション(無線STA)3及び基地局である無線アクセスポイント(無線AP)5を含む。なお、無線通信システム1は、無線STA3以外の1又は複数の無線STAを含むこともあり、無線AP5以外の1又は複数の無線APを含むこともある。
<<
FIG. 1 is a system configuration diagram of a radio communication system according to the first embodiment.
The
なお、実施の形態1等では無線STA3及び無線AP5が夫々請求項でいうところの「送信側の無線通信機器」及び「受信側の無線通信機器である受信機器」に対応する。
図1の干渉機器7は干渉波の発生源となる外部機器である。
但し、実施の形態1では、干渉機器7は例えば図18に一例を示す周期性のある輻射ノイズを発生する機器であり、例えば電子レンジなどの家電機器であるとする。なお、干渉機器7は周期性のない輻射ノイズを発生する機器の場合であっても、実施の形態1等で説明する伝送レート制御技術は利用可能である。
In the first embodiment and the like, the
The
However, in the first embodiment, it is assumed that the
まず、図1の無線STA3の構成について図面を参照して説明する。
図2は図1の無線STA3の構成を示すブロック図である。なお、図2並びに後述する図3、図5及び図15において、データ線を実線矢印で、制御線を点線矢印で示す。
無線STA3は、アンテナ31、受信部32、受信フレーム解析部33、上位レイヤ処理部34、送信フレーム生成部35、送信部36、RSSI検出部37、干渉波検出部38、及び伝送レート制御部39を備える。
First, the configuration of the
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
The
受信部32はアンテナ31を介して受信する電波に対して主に物理レイヤ(Physical Layer)における処理を実行する。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。
The receiving
但し、物理レイヤの信号は、例えば、IEEE802.11標準では、PLCP(Physical Layer Convergence Protocol)プリアンブル、PLCPヘッダ、及びPSDU(PLCP Service Data Unit)を含む。
受信部32は、例えばIEEE802.11標準ではPLCPヘッダに含まれる伝送レートの情報を伝送レート制御部39に出力する。
However, the physical layer signal includes, for example, a PLC (Physical Layer Convergence Protocol) preamble, a PLCP header, and a PSDU (PLCP Service Data Unit) in the IEEE 802.11 standard.
For example, in the IEEE802.11 standard, the
受信フレーム解析部33は受信したMACフレーム(以下、「受信フレーム」と記載する。)の誤り検査や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。
例えば、受信フレーム解析部33は、受信フレームの誤り検査及びMACヘッダの解析の結果、受信フレームが自局あてのフレーム誤りのないMACフレームである場合に、その旨をRSSI検出部37に通知する。(受信フレームは無線AP5のアンテナ51から送信されたものとする。)
但し、MACフレームには、例えば、IEEE802.11標準では、MACヘッダ、フレームボディ及びフレームエラー検査用のFCS(Frame Check Sequence)を含むデータフレームやマネージメントフレーム、MACヘッダ及びFCSを含む制御フレームがある。
The reception
For example, the received
However, for example, in the IEEE 802.11 standard, there are a data frame including a MAC header, a frame body, and an FCS (Frame Check Sequence) for frame error inspection, a control frame including a MAC header, and an FCS. .
MACヘッダには例えばタイプ値やサブタイプ値が格納される。タイプ値はデータフレーム、マネージメントフレーム、制御フレームの何れであるかを示すための値である。サブタイプ値は、タイプ値で示されるフレームに規定された複数種類のフレームの何れであるかを示すための値(例えば、マネージメントフレームに規定された例えばProbe Request(プローブ要求)フレームやProbe Respose(プローブ応答)フレームに割り当てられた値)である。 For example, a type value and a subtype value are stored in the MAC header. The type value is a value indicating whether it is a data frame, a management frame, or a control frame. The subtype value is a value (for example, a Probe Request (probe request) frame or a Probe Response (specified in the management frame) specified in the management frame, which is one of a plurality of types of frames specified in the frame indicated by the type value. Probe response) value assigned to the frame).
また、MACヘッダには、「To DS(Distributed System)」及び「From DS(Distributed System)」が格納される。マネージメントフレーム及び制御フレームの場合、「To DS」及び「From DS」の双方に「0」が設定される。データフレームの場合、「To DS」に受信局が基地局である場合に「1」が、端末である場合に「0」が設定され、「From DS」に送信局が基地局である場合に「1」が、端末である場合に「0」が設定される。 The MAC header stores “To DS (Distributed System)” and “From DS (Distributed System)”. In the case of the management frame and the control frame, “0” is set in both “To DS” and “From DS”. In the case of a data frame, “1” is set to “To DS” when the receiving station is a base station, “0” is set to be a terminal, and “From DS” is set to “0” when the transmitting station is a base station. When “1” is a terminal, “0” is set.
また、MACヘッダには、最大4つのアドレスフィールド(Address1)から(Address4)が用意されている。Address1には受信局のMACアドレス、Address2には送信局のMACアドレス、Address3には送信元アドレス又はあて先アドレス、Address4には送信元アドレスが格納される。
例えば、無線STA3が無線AP5又は無線AP5及び他の無線AP経由で他の無線STAへデータフレームを送信する場合、無線STA3から無線AP5へ送信されるデータフレームでは、受信局は無線AP5、送信局は無線STA3である。また、他の無線STAが無線AP5又は他の無線AP及び無線AP5経由で無線STA3にデータフレームを送信する場合、無線AP5から無線STA3へ送信されるデータフレームでは、受信局は無線STA3、送信局は無線AP5である。
In the MAC header, a maximum of four address fields (Address 1) to (Address 4) are prepared.
For example, when the
上位レイヤ処理部34は主にMACレイヤより上位レイヤ(IPレイヤ(Internet Protocol Layer)など)のプロトコル処理を実行する。
例えば、上位レイヤ処理部34は、干渉波検出部38から干渉波の発生の開始を検出した旨の通知を受けた場合に、試験用送信パケットを生成して送信フレーム生成部35に出力する。そして、試験用送信パケットに対する応答として受信フレーム解析部33から試験用応答パケットを受信してパケットヘッダの誤り検査を行う。そして、試験用送信パケットの送信パケット数T1、及びパケット誤りのない試験用応答パケットの受信パケット数T2を伝送レート制御部39に出力する。
The upper
For example, the upper
但し、パケットはパケットヘッダとペイロードとを含む。パケットヘッダには、送信元アドレスやあて先アドレスが格納されるとともに、パケットヘッダの誤り検査用のヘッダチェックサムが含まれている。
送信フレーム生成部35はMACフレーム(以下、「送信フレーム」と記載する。)の生成など主にMACレイヤにおける処理を実行する。
However, the packet includes a packet header and a payload. The packet header stores a source address and a destination address, and includes a header checksum for checking the packet header error.
The transmission
送信部36は主に物理レイヤにおける処理を実行し、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、伝送レート制御部39によって設定された伝送レートを用いた送信フレームに対する符号化や変調などの処理、物理レイヤにおける信号の生成を行う。
RSSI検出部37は信号波の受信信号強度(RSSI)の検出処理を行う。RSSI検出部37は、受信フレームが自局あてのフレーム誤りのないMACフレームである旨の通知を受信フレーム解析部33から受けた場合、当該受信フレームに係る信号波のRSSIの検出値を希望信号波のRSSIの検出値として保持する。
The
The
干渉波検出部38は干渉機器7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。干渉波検出部38は、干渉波の発生を検出した場合に干渉波の発生を検出した旨の通知を上位レイヤ処理部34に出力するとともに、干渉波電力の検出値を伝送レート制御部39に出力する。また、干渉波検出部38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旨を伝送レート制御部39に通知する。
The
例えば、電子レンジなどの干渉機器7から輻射される輻射ノイズが、図18に一例を示す周期性を持つ場合、次のように、干渉波検出部38は干渉波の検出、および、干渉波の干渉波電力の検出を行う。
干渉波検出部38は周期性のあるノイズを受信しているか否かに基づき干渉波を検出する。
For example, when the radiation noise radiated from the
The interference
また、干渉波検出部38は、干渉波電力としてその最大値を検出する。なお、干渉波電力の最大値を検出する代わりに、例えば、干渉波電力の1周期の平均値を干渉波電力として検出してもよいし、1周期のうちの輻射ノイズが発せられている期間の干渉波電力の平均値を干渉波電力として検出するようにしてもよい。
伝送レート制御部39は、干渉波が検出された場合、RSSI検出部37から希望信号波のRSSIの検出値を、干渉波検出部38から干渉波電力の検出値を受け取る。さらに、上位レイヤ処理部34から試験用送信パケットの送信パケット数T1及びパケット誤りのない試験用応答パケットの受信パケット数T2を受け取る。そして、伝送レート制御部39は、希望信号波のRSSIの検出値、干渉波電力の検出値、送信パケット数T1、及び受信パケット数T2に基づいて、複数の伝送レートの中から無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートを選択し、選択した伝送レートを送信部36に設定する。
Further, the interference
When an interference wave is detected, the transmission
また、伝送レート制御部39は、干渉波の発生の終了が検出された場合に、RSSI検出部37から希望信号波のRSSIの検出値を受け取り、無線AP5における干渉波の干渉波電力を「0」(干渉波なし)とみなす。そして、伝送レート制御部39は、希望信号波のRSSIの検出値、及び無線AP5における干渉波の干渉波電力「0」に基づいて、複数の伝送レートの中から無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートを選択し、選択した伝送レートを送信部36に設定する。
Further, when the end of the generation of the interference wave is detected, the transmission
以下、図2の伝送レート制御部39についてさらに図3及び図4を参照して説明する。
図3は図2の伝送レート制御部39の構成例を示すブロック図である。
伝送レート制御部39は、伝搬特性テーブル110、PERrt算出部120、PERdwn算出部130、PERup算出部140、干渉波電力推定部150、PER推定部160、及び伝送レート選択部170を備える。
Hereinafter, the transmission
FIG. 3 is a block diagram showing a configuration example of the transmission
The transmission
但し、干渉波の発生の開始が検出された場合、伝搬特性テーブル110、PERrt計測部120、PERdwn推定部130、PERup推定部140、干渉波電力推定部150、PER推定部160、及び伝送レート選択部170の機能により、伝送レートを選択して送信部36に設定する。
また、干渉波の発生の終了が検出された場合、伝搬特性テーブル110、PER推定部160、及び伝送レート選択部170の機能により、伝送レートを選択して送信部36に設定する。
However, when the start of the generation of the interference wave is detected, the propagation characteristic table 110, the
When the end of the generation of the interference wave is detected, the transmission rate is selected and set in the
伝搬特性テーブル110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との関係を示す伝搬特性を記憶するためのテーブルであり、記憶部に保持されている。なお、伝搬特性テーブルは例えば予め作成されているものとする。
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4(a)、(b)に示す。なお、図4(a)、(b)において、横軸はRSSI(dBm)、縦軸はPERである。
The propagation characteristic table 110 is a table for storing propagation characteristics indicating the relationship between RSSI of desired signal wave, interference wave power, and PER for each of a plurality of transmission rates, and is held in the storage unit. Note that the propagation characteristic table is created in advance, for example.
Examples of the contents of the propagation characteristic table are shown in FIGS. 4A and 4B for transmission rates of 1 Mbps and 11 Mbps, respectively. 4A and 4B, the horizontal axis is RSSI (dBm), and the vertical axis is PER.
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110にはこの4つの伝送レートの夫々に関する伝搬特性が記憶されることになる。
PERrt算出部120は、上位レイヤ処理部34から、試験用送信パケットの送信パケット数T1とパケット誤りのない試験用応答パケットの受信パケット数T2とを受け取る。PERrt算出部120は、送信パケット数T1と受信パケット数T2とから、無線STA3と無線AP5との間の往復通信のPERであるPERrtを算出し、PERrtの算出値をPERup算出部140に出力する。PERrtの算出は(T1−T2)/T1を計算することによって行われる。
For example, in the case of the wireless communication of the IEEE802.11b standard, four transmission rates of 1 Mbps, 2 Mbps, 5.5 Mbps, and 11 Mbps are defined as transmission rates in the IEEE802.11b standard. The propagation characteristics for each of the two transmission rates will be stored.
The
PERdwn算出部130は、RSSI検出部37から希望信号波のRSSIの検出値を、干渉波検出部38から干渉波電力の検出値を受け取る。PERdwn算出部130は、伝搬特性テーブル110に記憶されている、希望信号波の送信に用いられた伝送レートにおける伝搬特性を参照し、希望信号波のRSSIの検出値と、干渉波電力の検出値とから、復路通信のPERであるPERdwnを算出し、PERdwnの算出値をPERup推定部140に出力する。なお、希望信号波の送信に用いられた伝送レートは、IEEE802.11標準ではPLCPヘッダに格納されており、受信部32から受け取る。
The
PERup算出部140は、PERrt算出部120からPERrtの算出値を、PERdwn算出部130からPERdwnの算出値を受け取る。PERup算出部140は、PERrtの算出値とPERdwnの算出値とから、往路通信のPERであるPERupを算出し、PERupの算出値を干渉波電力推定部150に出力する。例えば、PERupの算出は(PERdwn−PERrt)/(PERdwn−1)を計算することによって行われる。
The
干渉波電力推定部150は、RSSI検出部37から希望信号波のRSSIの検出値を、PERup算出部140からPERupの算出値を受け取る。さらに、伝送レート選択部170から伝送レート(伝送レート選択部170が送信部36に設定し、試験用送信信号の送信に用いられた伝送レート)を受け取る。干渉波電力推定部150は、伝搬特性テーブル110の、試験用送信信号の送信に用いた伝送レートにおける伝搬特性を参照し、希望信号波のRSSIの検出値と、PERupの算出値とから、無線AP5における干渉波の干渉波電力を推定し、干渉波電力の推定値をPER推定部160に出力する。
The interference wave
但し、干渉波電力推定部150は、無線AP5がアンテナ51から発信する信号波の無線STA3におけるRSSIの値と、無線STA3がアンテナ31から発信する信号波の無線AP5におけるRSSIの値とが等しいものとして動作する。しかしながら、無線STA3におけるRSSIの値と無線AP5におけるRSSIの値が等しくならず、一定値の差が生じると予め判明している場合、希望信号波のRSSIの検出値をその差分補正して、補正後の値を無線AP5における希望信号波のRSSIの値とすることも可能である。例えば、無線AP5のアンテナ51の利得値と、無線STA3がアンテナ31の利得値の差、或いは、無線AP5の送信電力値と、無線STA3の送信電力値の差の理由により、RSSIの値の差が常に数dBm発生する場合がある。
However, the interference wave
PER推定部160は、干渉波の発生の開始時には、下記の動作を行う。
PER推定部160は、干渉波検出部38から干渉波を検出したことを示す通知を受け取る。さらに、RSSI検出部37から希望信号波のRSSIの検出値を、干渉波電力推定部150から無線AP5における干渉波電力の推定値を受け取る。そして、PER推定部160は、伝搬特性テーブル110の各伝送レートにおける伝搬特性を参照し、希望信号波のRSSIの検出値と、無線AP5における干渉波電力の推定値とから、当該伝送レートを無線STA3から無線AP5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、各伝送レートのPERの推定値を伝送レートに関連付けて伝送レート選択部170に出力する。
The
The
なお、PER推定部160は、試験用送信信号の送信に用いられた伝送レートに関しては、上記PERの推定処理を行わずに、PERup推定部140が推定したPERの値を当該伝送レートに関連付けて伝送レート選択部170に出力するようにしてもよい。
PER推定部160は、干渉波の発生の終了時には、下記の動作を行う。
PER推定部160は、干渉波検出部38から干渉波の発生の終了の検出の通知を受け取る。さらに、RSSI検出部37から希望信号波のRSSIの検出値を受け取り、無線AP5における干渉波の干渉波電力を「0」(干渉波なし)とみなす。そして、PER推定部160は、伝搬特性テーブル110の各伝送レートにおける伝搬特性を参照し、希望信号波のRSSIの検出値と、無線AP5における干渉波の干渉波電力「0」(干渉波なし)とから、当該伝送レートを無線STA3から無線AP5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、各伝送レートのPERの推定値を伝送レートに関連付けて伝送レート選択部170に出力する。
The
The
The
但し、PER推定部160は、干渉波電力推定部150と同様に、無線AP5がアンテナ51から発信する信号波の無線STA3におけるRSSIの値と、無線STA3がアンテナ31から発信する信号波の無線AP5におけるRSSIの値とが等しいものとして動作する。しかしながら、無線STA3におけるRSSIの値と無線AP5におけるRSSIの値が等しくならず、一定値の差が生じると予め判明している場合、希望信号波のRSSIの検出値をその差分補正して、補正後の値を無線AP5における希望信号波のRSSIの値とすることも可能である。例えば、無線AP5のアンテナ51の利得値と、無線STA3がアンテナ31の利得値の差、或いは、無線AP5の送信電力値と、無線STA3の送信電力値の差の理由により、RSSIの値の差が常に数dBm発生する場合がある。
However, the
伝送レート選択部170は、複数の伝送レートの中からPERの推定値が最小の伝送レートを、無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートとして選択し、選択した伝送レートを送信部36に設定する。
次に、図1の無線AP5の構成について図面を参照して説明する。
図5は図1の無線AP5の構成を示すブロック図である。
The transmission
Next, the configuration of the
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of the
無線AP5は、アンテナ51、受信部52、受信フレーム解析部53、上位レイヤ処理部54、送信フレーム生成部55、及び送信部56を備える。
受信部52はアンテナ31を介して受信する電波に対して主に物理レイヤにおける処理を実行する。
受信フレーム解析部53は受信フレームの誤り検査や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。
The
The receiving
The received
上位レイヤ処理部54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。
例えば、上位レイヤ処理部54は、試験用送信パケットを受信フレーム解析部53から受け取ってパケットヘッダの誤り検査を行う。そして、パケット誤りがない場合、上位レイヤ処理部54は試験用応答パケットを生成して送信フレーム生成部55に出力する。
The upper
For example, the upper
送信フレーム生成部55は送信フレームの生成など主にMACレイヤにおける処理を実行する。
送信部56は主に物理レイヤにおける処理を実行し、アンテナ51を介して信号波を送信する。
次に、図1の無線通信システムの動作の一例について図面を参照しつつ説明する。
The transmission
The
Next, an example of the operation of the wireless communication system in FIG. 1 will be described with reference to the drawings.
図6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STA3は、伝送レート#A(初期設定された伝送レート、または、以前に無線STA3自らが選択した伝送レート)を用いて、無線AP5及び他の無線AP経由で他の無線STAにデータ信号を送信する。そして、無線STA3は、他の無線AP及び無線AP5経由で、他の無線STAからデータ信号に対するACK(Acknowledgement)信号を受信する(ステップS11)。
FIG. 6 is a sequence diagram showing an example of the operation of the wireless communication system of FIG.
The
無線STA3のRSSI検出部37は、無線AP5が中継したACK信号に係る信号波のRSSIを無線AP5からの希望信号波のRSSIとして検出する(ステップS12)。
なお、無線STA3に対する無線AP5からの信号波としては、無線AP5がアンテナ51から送信した自局宛の信号波であればよく、無線AP5が中継したACK信号に係る信号波の他に、例えば無線AP5が中継したデータ信号に係る信号波、無線AP5が定期的に送信するビーコン信号に係る信号波等がある。
The
Note that the signal wave from the
干渉機器7の動作スイッチが入り(ステップS13)、干渉機器7から輻射ノイズが発せられる。
この輻射ノイズは無線STA3にとって干渉波となり、無線STA3の干渉波検出部38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(ステップS14)。なお、干渉機器7から発せられる輻射ノイズは無線AP5にも干渉波となって現れる。
The operation switch of the
This radiation noise becomes an interference wave for the
無線STA3は、無線AP5に向けて試験用送信信号を送信し、無線AP5はその応答として試験用応答信号を送信する。無線STA3は無線AP5から試験用応答信号を受信する。そして、無線STA3の上位レイヤ処理部34は、試験用送信信号に係る試験用送信パケットの送信パケット数T1と、試験用応答信号に係るパケット誤りのない試験用応答パケットの受信パケット数T2とをPERrt算出部120に出力する(ステップS15)。無線STA3のPERrt算出部120は、送信パケット数T1と受信パケット数T2とを用いて、往復通信のPERrtを算出する(ステップS16)。
The
なお、試験用送信信号と試験用応答信号との関係は、試験用送信信号を受け取った無線AP5が折り返して無線STA3に試験用応答信号を返信するような関係にあればよい。
無線STA3のPERdwn算出部130は無線AP5から無線STA3への通信である復路通信のPERdwnを算出し(ステップS17)、PERup算出部140は無線STA3から無線AP5への通信である往路通信のPERupを算出する(ステップS18)。続いて、無線STA3の干渉波電力推定部150は無線AP5における干渉波の干渉波電力を推定する(ステップS19)。
The relationship between the test transmission signal and the test response signal may be such that the
The PER
無線STA3のPER推定部160は、複数の伝送レートの夫々について、当該伝送レートを無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いた場合におけるPERを推定する(ステップS20)。そして、無線STA3の伝送レート選択部170は、複数の伝送レートの中から、PERの推定値が最小の伝送レート#Bを無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートとして選択して送信部38に設定する(ステップS21)。
The
無線STA3は、伝送レート#Bを用いて、無線AP5及び他の無線AP経由で他の無線STAにデータ信号を送信する。そして、無線STA3は、他の無線AP及び無線AP5経由で、他の無線STAからデータ信号に対するACK信号を受信する(ステップS22)。
干渉機器7の動作スイッチが切られ(ステップS23)、干渉機器7から輻射ノイズが発せられなくなる。
The
The operation switch of the
無線STA3は干渉波の発生の終了を検出する(ステップS24)。
無線STA3のPER推定部160は、無線AP5における干渉波の干渉波電力を0(干渉波なし)とみなし、複数の伝送レートの夫々について、当該伝送レートを無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いた場合におけるPERを推定する(ステップS25)。そして、無線STA3の伝送レート選択部170は、複数の伝送レートの中から、PERの推定値が最小の伝送レート#Cを無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートとして選択して送信部38に設定する(ステップS26)。
The
The
無線STA3は、伝送レート#Cを用いて、無線AP5及び他の無線AP経由で他の無線STAにデータ信号を送信する。そして、無線STA3は、他の無線AP及び無線AP5経由で、他の無線STAからデータ信号に対するACK信号を受信する(ステップS27)。
無線STA3のRSSI検出部37は、無線AP5が中継したACK信号に係る信号波(無線AP5がアンテナ51から発信した信号波)のRSSIを無線AP5からの希望信号波のRSSIとして検出する(ステップS28)。
The
The
次に、図2から図4の無線STA3の伝送レートの制御に関する動作について図面を参照しつつ説明する。
図7は無線STA3が希望信号波の受信信号強度を検出する処理のフローチャートである。
但し、図7のフローチャートでは、干渉波の発生中でかつ既に希望信号波のRSSIの検出値を保存している場合には、RSSIの検出値の保持内容を更新しないようになっている。なお、このような場合でもRSSIの検出値を更新するようにしてもよい。
Next, operations related to transmission rate control of the
FIG. 7 is a flowchart of processing in which the
However, in the flowchart of FIG. 7, when the interference wave is generated and the RSSI detection value of the desired signal wave is already stored, the content of the RSSI detection value is not updated. Even in such a case, the detected value of RSSI may be updated.
RSSI検出部37はRSSI検出済みフラグをオフにする(ステップS101)。但し、RSSI検出済みフラグがオンの場合は無線AP5からの希望信号波のRSSIの検出値を保持していることを示し、オフの場合は無線AP5からの希望信号波のRSSIの検出値を保持していないことを示す。
受信部32は無線AP5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37は信号波のRSSIの検出処理を行う(ステップS102)。ステップS102の信号波の検出処理において信号波が検出されるまで(S103:No)、受信部32はステップS102の信号波の検出処理を継続して行い、RSSI検出部37はステップS102の信号波のRSSIの検出処理を継続して行う。そして、信号波を検出すると(S103: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う。そして、受信フレーム解析部33は受信フレームの誤り検査及びMACヘッダの内容を解析し、受信フレームが無線AP5を送信局とするフレーム誤りのMACフレームであるか否か、つまり、検出した信号波が無線AP5によってアンテナ51から発信された自局あての希望信号波であるか否かを判定する(ステップS104)。
The
The receiving
なお、例えば、受信フレームがデータフレームの場合、Address1、Address2等に基づいて無線AP5を送信局とする自局あてのMACフレームであるか否かを判定することができる。
また、例えば、受信フレームがACKフレームの場合、ACKフレームにはアドレスフィールドとして受信局のMACアドレスを格納するAddress1のみが存在する。しかしながら、自局あてのACKフレームの送信局はデータフレームのAddress1にMACアドレスを格納した受信局である。このことから、ACKフレームが無線AP5を送信局とする自局あてのMACフレームであるか否かを判定することができる。
For example, when the received frame is a data frame, it can be determined whether or not the received frame is a MAC frame addressed to the own station using the
For example, when the received frame is an ACK frame, there is
希望信号波でないと判定された場合には(S104:No)、ステップS102の処理に戻る。一方、希望信号波であると判定された場合には(S104:Yes)、RSSI検出部37は干渉波発生フラグがオンであるか否かを判定する(ステップS105)。但し、干渉波発生フラグがオンの場合は干渉波の発生中であることを示し、オフの場合は干渉波の発生中ではないことを示す。なお、干渉波発生フラグのオン/オフは図8の伝送レート制御処理において実施される。
If it is determined that the signal is not the desired signal wave (S104: No), the process returns to step S102. On the other hand, when it is determined that the signal is a desired signal wave (S104: Yes), the
干渉波発生フラグがオンであると判定された場合(S105:Yes)、RSSI検出部37はRSSI検出済みフラグがオンであるか否かを判定する(ステップS106)。RSSI検出済みフラグがオンであると判定された場合には(S106:Yes)、ステップS102の処理に戻る。
干渉波発生フラグがオフであると判定された場合(S105:No)、又は、RSSI検出済みフラグがオフであると判定された場合(S106:No)、RSSI検出部37はRSSI検出済みフラグをオンにするとともに、ステップS102で検出した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S107)、そして、ステップS102の処理に戻る。
When it is determined that the interference wave generation flag is on (S105: Yes), the
When it is determined that the interference wave generation flag is off (S105: No), or when it is determined that the RSSI detected flag is off (S106: No), the
なお、干渉波検出部38は、例えば、無線STA3と無線AP5とが無線接続される度にRSSI検出済みフラグをオフにするようにしてもよく、一定期間毎にRSSI検出済みフラグをオフにするようにしてもよい。
図8は図2から図4の無線STA3による伝送レート制御処理のフロー図である。
伝送レート選択部170は複数の伝送レートの中から1つの伝送レートを任意に選択し、選択した伝送レートを送信部36に初期設定する(ステップS151)。
For example, the interference
FIG. 8 is a flowchart of transmission rate control processing by the
The transmission
なお、初期設定後に、無線STA3が干渉波の発生の開始の検出前に無線AP5によってアンテナ51から発信された希望信号波を受信していれば、その希望信号波のRSSIの検出値と無線AP5における干渉波の干渉波電力「0」(干渉波なし)とを利用してステップS165、S166の処理を行うことによって伝送レートを選択して送信部36に設定するようにしてもよい。
If the
干渉波検出部38は干渉波発生フラグをオフにする(ステップS152)。
干渉波検出部38は干渉波及び干渉波電力の検出処理を行う(ステップS153)。干渉波検出部38は、ステップS153の処理において干渉波の発生の開始を検出するまで(S154:No)、ステップS153の干渉波及び干渉波電力の検出処理を継続して行う。
The interference
The interference
干渉波の発生の開始が検出されると(S154:Yes)、干渉波検出部38は干渉波発生フラグをオンにする(ステップS155)。
無線STA3は、上位レイヤ処理部34、送信フレーム生成部35及び送信部36の処理により、試験用送信パケットに係る信号波を無線AP5に送信する。そして、無線STA3は、受信部32、受信フレーム解析部33及び上位レイヤ処理部34の処理により、試験用送信パケットの応答として試験用応答パケットを受信する。これを送信パケット数T1の試験用送信パケットに対して行う。そして、上位レイヤ処理部34は、試験用送信パケットの送信パケット数T1と、試験用送信パケット及び試験用応答パケットの送受信の結果得られるパケット誤りのない試験用応答パケットの受信パケット数T2とを、PERrt算出部120に出力する(ステップS156)。なお、ステップS156に関する無線STA3の処理の一例及び無線AP5の処理の一例について図9及び図10を用いて後述する。
When the start of the generation of the interference wave is detected (S154: Yes), the interference
The
PERrt算出部120は、ステップS156の処理において上位レイヤ処理部34から受け取った送信パケット数T1と受信パケット数T2とから往復通信のPERであるPERrtを算出する(ステップS157)。
PERdwn算出部130は、伝搬特性テーブル110の、希望信号波の送信に用いられた伝送レートにおける伝搬特性を参照し、図7のステップS107で保持された希望信号波のRSSIの検出値と、ステップS153で検出された干渉波電力の検出値とから、復路通信のPERであるPERdwnを算出する(ステップS158)。なお、希望信号波の送信に用いられた伝送レートは、IEEE802.11標準ではPLCPヘッダに格納されている。
The
The
PERup算出部140は、ステップS157で算出されたPERrtの算出値とステップS158で算出されたPERdwnの算出値とから往路通信のPERであるPERupを算出する(ステップS159)。
干渉波電力推定部150は、伝搬特性テーブル110の、試験用送信信号の送信に用いた伝送レートにおける伝搬特性を参照し、図7のステップS107で保持された希望信号波のRSSIの検出値と、ステップS159で算出されたPERupの算出値とから、無線AP5における干渉波の干渉波電力を推定する(ステップS160)。
The
The interference wave
PER推定部160は、伝搬特性テーブル110の各伝送レートにおける伝搬特性を参照し、図7のステップS107で保持された希望信号波のRSSIの検出値と、ステップS160で推定された無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値とから当該伝送レートを無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いた場合におけるPERを推定する(ステップS161)。
The
伝送レート選択部170は、複数の伝送レートの中からPERの推定値が最小の伝送レートを、無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートとして選択し、選択した伝送レートを送信部36に設定する(ステップS162)。
干渉波検出部38は干渉波及び干渉波電力の検出処理を行う(ステップS163)。干渉波検出部38は、ステップS163の処理で干渉波の発生の終了を検出するまで(S164:No)、ステップS163の干渉波及び干渉波電力の検出処理を継続して行う。
The transmission
The interference
干渉波の発生の終了が検出されると(S164:Yes)、PER推定部160は、無線AP5における干渉波の干渉波電力を「0」(干渉波なし)とみなす。そして、PER推定部160は、伝搬特性テーブル110の各伝送レートにおける伝搬特性を参照し、図7のステップS107で保持された希望信号波のRSSIの検出値と、無線AP5における干渉波の干渉波電力「0」(干渉波なし)とから当該伝送レートを無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いた場合におけるPERを推定する(ステップS165)。
When the end of the generation of the interference wave is detected (S164: Yes), the
伝送レート選択部170は、複数の伝送レートの中からPERの推定値が最小の伝送レートを、無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートとして選択し、選択した伝送レートを送信部36に設定する(ステップS166)。
干渉波検出部38は干渉波発生フラグをオフにする(ステップS167)。そして、ステップS153の処理に戻る。
The transmission
The interference
図9は、無線STA3による図8の試験用信号の送受信S156の処理を示すフローチャートである。
上位レイヤ処理部34はヘッダチェックサムを含む試験用送信パケットを生成する(ステップS201)。なお、実施の形態1等において、試験用送信パケットは、無線AP5の上位レイヤ処理部54がそのペイロードの内容を解析することによって試験用送信パケットであるか否かが分かるようになっているものとする。
FIG. 9 is a flowchart showing the processing of transmission / reception S156 of the test signal of FIG. 8 by the wireless STA3.
The upper
送信フレーム生成部35は、MACヘッダ、試験用送信パケットに係るデータを格納したフレームボディ、及びFCSからなる試験用送信フレームを生成する(ステップS202)。なお、実施の形態1等において、試験用送信フレームは、無線AP5の受信フレーム解析部53がタイプ値及びサブタイプ値の内容を解析することによって受信フレームが試験用送信フレームであるか否かが分かるようになっているものとする。また、Address1及びAdrress2の内容等を解析することによって受信局及び送信局が分かるようになっているものとする。
The transmission
送信部36は試験用送信フレーム部分に対して伝送レート制御部39によって設定された伝送レートを用いて符号化や変調などの所定の処理を行い、PLCPプリアンブルとPLCPヘッダを付加して、試験用送信信号に係る信号波をアンテナ31から発信する(ステップS203)。
受信部32は信号波の検出処理を行い(ステップS204)、ステップS204の検出処理において信号波を検出したか否かを判定する(ステップS205)。信号波を検出していない場合には(S205:No)、上位レイヤ処理部34はステップS201で送信パケットを生成してから所定時間が経過したか否かを判定する(ステップS206)。所定時間が経過していないと判定された場合には(S206:No)ステップS204の処理に戻り、所定時間が経過したと判定された場合には(S206:Yes)ステップS210の処理に進む。
The
The receiving
信号波を検出すると(S205: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う。そして、受信フレーム解析部33は受信フレームの誤り検査及びMACヘッダの内容を解析し、受信フレームがフレーム誤りのない自局あての試験用応答フレームであるかを判定する(ステップS207)。なお、実施の形態1等において、試験用応答フレームは、無線STA3の受信フレーム解析部33がタイプ値及びサブタイプ値の内容を解析することによって受信フレームが試験用応答フレームであるか否かが分かるようになっているものとする。また、Address1及びAdrress2の内容等を解析することによって受信局及び送信局が分かるようになっているものとする。
When the signal wave is detected (S205: Yes), the receiving
受信フレームがフレーム誤りのない自局あての試験用応答フレームでないと判定された場合には(S207:No)、ステップS210の処理に進む。
受信フレームがフレーム誤りのない自局あての試験用応答フレームであると判定された場合には(S207:Yes)、上位レイヤ処理部34はパケットヘッダの誤り検査及び受信パケットのペイロードの内容を解析し、受信パケットがパケット誤りのない試験用応答パケットであるか否かを判定する(ステップS208)。なお、実施の形態1等において、試験用応答パケットは、無線STA3の上位レイヤ処理部34がそのペイロードの内容を解析することによって試験用応答パケットであるか否かが分かるようになっているものとする。
If it is determined that the received frame is not a test response frame addressed to the own station without a frame error (S207: No), the process proceeds to step S210.
When it is determined that the received frame is a test response frame addressed to the own station without a frame error (S207: Yes), the upper
受信パケットがパケット誤りのない試験用応答パケットでないと判定された場合には(S208:No)、ステップS210の処理に進む。
受信パケットがパケット誤りのない試験用応答パケットであると判定された場合(S208:Yes)、上位レイヤ処理部34は、これまでに受信したパケット誤りのない試験用応答パケットの受信パケット数T2に今回受信したパケット誤りのない試験用応答パケットの受信パケット数を加算することによって受信パケット数T2を更新する(ステップS209)。そして、ステップS210の処理に進む。
If it is determined that the received packet is not a test response packet with no packet error (S208: No), the process proceeds to step S210.
When it is determined that the received packet is a test response packet having no packet error (S208: Yes), the upper
上位レイヤ処理部34は、送信した試験用送信パケットのパケット数が送信パケット数T1に達したか否かを判定する(ステップS210)。送信パケット数T1に達していないと判定された場合には(S210:No)、ステップS201の処理に戻る。一方、送信パケット数T1に達したと判定された場合には(S210:Yes)、上位レイヤ処理部34は送信パケット数T1と受信パケット数T2とを伝送レート制御部39に出力する(ステップS211)。
The upper
次に、次に、図5の無線AP5の伝送レートの制御に関する動作について図面を参照しつつ説明する。
図10は図8の試験用信号の送受信S156の処理に対応する図5の無線AP5による試験用信号の送受信処理のフローチャートである。
受信部52は無線STA3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S251)。ステップS251の信号波の検出処理において信号波が検出されるまで(S252:No)、受信部52はステップS251の信号波の検出処理を継続して行う。そして、信号波を検出すると(S252: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う。そして、受信フレーム解析部53は受信フレームの誤り検査及びMACヘッダの内容を解析し、受信フレームがフレーム誤りのない自局あての試験用送信フレームであるか否かを判定する(ステップS253)。受信フレームがフレーム誤りのない自局あての試験用送信フレームでないと判定された場合(S253:No)、ステップS251の処理に戻る。
Next, operations related to control of the transmission rate of the
FIG. 10 is a flowchart of the test signal transmission / reception processing by the
The receiving
受信フレームがフレーム誤りのない自局あての試験用送信フレームであると判定された場合(S253:Yes)、上位レイヤ処理部54はパケットヘッダの誤り検査及び受信パケットのペイロードの内容を解析し、受信パケットがパケット誤りのない試験用送信パケットであるか否かを判定する(ステップS254)。受信パケットがパケット誤りのない試験用送信パケットでないと判定された場合(S254:No)、ステップS251の処理に戻る。
When it is determined that the received frame is a test transmission frame addressed to the own station without a frame error (S253: Yes), the upper
受信パケットがパケット誤りのない試験用送信パケットであると判定された場合(S254:Yes)、上位レイヤ処理部54はヘッダチェックサムを含む試験用応答パケットを生成する(ステップS255)。送信フレーム生成部55は、MACヘッダ、試験用応答パケットに係るデータを格納したフレームボディ、及びFCSからなる試験用応答フレームを生成する(ステップS256)。そして、送信部56は試験用送信フレーム部分に対して符号化や変調などの所定の処理を行い、PLCPプリアンブルとPLCPヘッダを付加して、試験用応答信号に係る信号波をアンテナ51から発信する(ステップS257)。そして、ステップS251の処理に戻る。
When it is determined that the received packet is a test transmission packet with no packet error (S254: Yes), the upper
上記実施の形態1によれば、無線STA3及び無線AP5は規定された複数の伝送レートの一つで試験用信号の送受信を行うことにより、無線STA3は無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートを選択することができる。このため、伝送レートを選択する際の試験信号の通信負荷を軽減できる。
また、無線AP5は試験用送信信号に対して折り返して試験用応答信号を返信する機能を備えておけば、無線STA3は適応的に伝送レートの選択を行うことが可能であり、無線通信システムを構築する際の制約を軽減できる。
According to the first embodiment, the
Further, if the
≪実施の形態1の変形例≫
〈変形例1〉
干渉機器7が例えば電子レンジなどの場合、無線AP5及び干渉機器7の両方の設置場所はあまり変更されないことが想定される。
そして、例えば電子レンジなどから発せられる輻射ノイズのレベルは通常あまり変化しないものである。
<< Modification of
<
When the
For example, the level of radiation noise emitted from a microwave oven or the like usually does not change much.
これらのことを踏まえると、例えば電子レンジなどに新たに電源が入った場合と、過去に電子レンジなどに電源が入った場合とでは、無線AP5における干渉波の干渉波電力のレベルはあまり変化しないものと考えられる。
そこで、干渉波の発生の開始が検出された場合に、以前に推定した、無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値を用いて伝送レートの選択を行う機能を実施の形態1で説明した伝送レート制御技術に追加するようにしてもよい。
Considering these things, the level of the interference wave power of the interference wave in the
Therefore, the first embodiment has described the function of selecting the transmission rate using the estimated value of the interference wave power of the interference wave in the
これによれば、以前に無線AP5における干渉波の干渉波電力を推定したことがあれば、干渉波の発生の開始の検出時に、ステップS156からステップS160の処理を省略することができ、無線STA3及び無線AP5の処理負荷の軽減、並びに、伝送レートの選択及び設定を短時間で実施することが可能になる。
この無線STA3による伝送レート制御処理の動作フローについて図11を参照しつつ説明する。
According to this, if the interference wave power of the interference wave in the
The operation flow of the transmission rate control process by the
図11は、変形例1における無線STA3による伝送レート制御処理のフロー図である。なお、変形例1において、実施の形態1と実質的に同じ処理を行う処理ステップには同じ符号を付し、その説明が適用できるためその説明を省略する。
干渉波検出部38は干渉波発生フラグをオフにし、干渉波電力推定部150は干渉波電力推定済みフラグをオフにする(ステップS152A)。但し、干渉波電力推定済みフラグがオンの場合は無線AP5における干渉波の干渉波電力を既に推定してその推定値を保持していることを示し、オフの場合は無線AP5における干渉波の干渉波電力を推定しておらずその推定値を保持していないことを示す。
FIG. 11 is a flowchart of a transmission rate control process by the
The interference
上位レイヤ処理部34は干渉波電力推定済みフラグがオンか否かを判定する(ステップS181)。
干渉波電力推定済みフラグがオンでないと判定された場合には(S181:No)、ステップS156からステップS160の処理が実行された後、干渉波電力推定部150は干渉波電力推定済みフラグをオンにし、ステップS160で推定した無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値を保持する(ステップS182)。そして、ステップS161の処理が実行される。
The upper
If it is determined that the interference wave power estimated flag is not on (S181: No), the interference wave
干渉波電力推定済みフラグがオンであると判定された場合には(S181:Yes)、PER推定部160は、伝搬特性テーブル110の各伝送レートにおける伝搬特性を参照し、図7のステップS107で保持された希望信号波のRSSIの検出値と、ステップS182で保持された無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値とから当該伝送レートを無線通信装置3から無線AP5への信号の送信に用いた場合におけるPERを推定する(ステップS183)。
If it is determined that the interference wave power estimated flag is on (S181: Yes), the
伝送レート選択部170は、複数の伝送レートの中からPERの推定値が最小の伝送レートを、無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートとして選択し、選択した伝送レートを送信部36に設定する(ステップS184)。そして、ステップS163の処理が実行される。
なお、無線STA3は、選択した伝送レートを用いた無線通信において、往復通信の通信成功率が所定の条件を満たさない場合には、ステップS156からステップS162の処理を再度行うようにしてもよい。
The transmission
Note that in the wireless communication using the selected transmission rate, the
例えば、無線STA3は、選択した伝送レートを用いた無線通信において、送信パケットの送信パケット数Aと応答としてのパケット誤りのない受信パケットの受信パケット数Bとから、往復通信の通信成功率R1=B/Aを算出する。また、無線STA3は、ステップS158での復路通信のPERdwnの算出値と選択した伝送レートに関するステップS161又はステップS183での往路通信のPERの推定値とから、往復通信の通信成功率R2=(1−PER)×(1−PERdwn)を算出する。
For example, in the wireless communication using the selected transmission rate, the
そして、無線STA3は、通信成功率R1が通信成功率R2から所定値(例えば、0.1)を減算した値未満の場合に、ステップS156からステップS162の処理を再度行う。なお、無線STA3は、通信成功率R1が通信成功率R2に所定値(例えば、0.9)を乗算した値未満の場合に、ステップS156からステップS162の処理を再度行うようにしてもよい。
Then, when the communication success rate R1 is less than a value obtained by subtracting a predetermined value (for example, 0.1) from the communication success rate R2, the
この例では、所定の条件は、「通信成功率R1が通信成功率R2から所定値(例えば、0.1)を減算した値以上」、「通信成功率R1が通信成功率R2に所定値(例えば、0.9)を乗算した値以上」となる。このように、所定の条件を満たさない場合は、通信エラーが多く起こるような場合である。
なお、これらは一例であって特に限定されるものではない。また、通信成功率の代わりに通信誤り率を利用してもよいが、これは通信成功率と見方を変えただけで実質的に等価である。
In this example, the predetermined condition is “the communication success rate R1 is equal to or greater than a value obtained by subtracting a predetermined value (for example, 0.1) from the communication success rate R2”, “the communication success rate R1 is equal to the communication success rate R2 by a predetermined value ( For example, it is equal to or greater than a value obtained by multiplying 0.9). As described above, when the predetermined condition is not satisfied, many communication errors occur.
These are merely examples and are not particularly limited. In addition, a communication error rate may be used instead of the communication success rate, but this is substantially equivalent only by changing the view from the communication success rate.
これによれば、例えば無線STA3及び無線AP5の設置環境等が変化した場合に、その新たな設置環境に適した伝送レートでの無線通信が可能になるという利点がある。
また、無線AP5での干渉波の干渉波電力を推定してから一定時間経過した場合、又は干渉波の発生の開始の検出回数が所定回数を超えた場合、ステップS156からステップS162の処理を再度行うようにしてもよい。
According to this, for example, when the installation environment of the
Further, when a certain time has elapsed since the interference wave power of the interference wave at the
これによれば、例えば無線STA3及び無線AP5の設置環境等が変化した場合に、その新たな設置環境に適した伝送レートでの無線通信が可能になるという利点がある。
〈変形例2〉
干渉機器7が発した輻射ノイズが無線AP5に干渉波となった場合、無線STA3がステップS156からステップS160の処理を行って推定した無線AP5における干渉波電力の推定値と、他の無線STAがステップS156からステップS160の処理を行って推定した無線AP5における干渉波電力の推定値とは、ほとんど同じ値になることが想定される。
According to this, for example, when the installation environment of the
<
When the radiation noise emitted from the
そこで、干渉波の発生の開始が検出された場合に、既に他の無線STAから無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値を受け取っていれば、この無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値を用いて伝送レートの選択を行う機能を実施の形態1またはその変形例1で説明した伝送レート制御技術に追加するようにしてもよい。
これによれば、既に他の無線STAから無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値を受信していれば、干渉波の発生の開始の検出時に、ステップS156からステップS160の処理を省略することができ、無線STA3及び無線AP5の処理負荷の軽減、並びに、伝送レートの選択及び設定を短時間で実施することが可能になる。
Therefore, when the start of the generation of the interference wave is detected, if the estimated value of the interference wave power of the interference wave in the
According to this, if the estimated value of the interference wave power of the interference wave in the
この無線STA3の伝送レートの制御に関する動作について図面を参照しつつ説明する。
図12は変形例2における無線STA3が干渉波電力を受信する処理を示すフローチャートである。
上位レイヤ処理部34は、干渉波電力受信済みフラグをオフにする(ステップS301)。但し、干渉波電力受信済みフラグがオンの場合は他の無線STAから無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値を既に受信してその推定値を保持していることを示し、オフの場合は他の無線STAから無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値を受信しておらずその推定値を保持していないことを示す。
The operation relating to the control of the transmission rate of the
FIG. 12 is a flowchart illustrating processing in which the
The upper
受信部32は無線STA3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S302)。ステップS302の信号波の検出処理において信号波が検出されるまで(S303:No)、受信部32はステップS302の信号波の検出処理を継続して行う。そして、信号波を検出すると(S303: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う。そして、受信フレーム解析部33は受信フレームの誤り検査及びMACヘッダの内容を解析し、受信フレームがフレーム誤りのないブロードキャストされた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S304)。なお、変形例2において、干渉波電力通知フレームは、無線STA3の受信フレーム解析部33がタイプ値及びサブタイプ値の内容を解析することによっ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が分かるようになっているものとする。また、アドレスをみることによってブロードキャストされたMACフレームであるか否かが分かるようになっているものとする。
The receiving
受信フレームがフレーム誤りのないブロードキャストされた干渉波電力通知フレームでないと判定された場合(S304:No)、ステップS302の処理に戻る。
受信フレームがフレーム誤りのないブロードキャストされた干渉波電力通知フレームであると判定された場合(S304:Yes)、上位レイヤ処理部34は受信パケットの誤り検査及びそのペイロードの内容を解析し、受信パケットがパケット誤りのない干渉波電力通知パケットであるか否かを判定する(ステップS305)。なお、変形例2において、干渉波電力通知パケットは、無線ASTA3の上位レイヤ処理部34がそのペイロードの内容を解析することによって干渉波電力通知パケットであるか否かが分かるようになっているものとする。さらに、ペイロードの内容を解析することによって、他の無線STAが推定した無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値が分かるようになっているものとする。
When it is determined that the received frame is not a broadcast interference power notification frame without a frame error (S304: No), the process returns to step S302.
If it is determined that the received frame is a broadcast interference power notification frame without frame error (S304: Yes), the upper
受信パケットがパケット誤りのない干渉波電力通知パケットでないと判定された場合(S305:No)、ステップS302の処理に戻る。
受信パケットがパケット誤りのない干渉波電力通知パケットであると判定された場合(S305:Yes)、上位レイヤ処理部34は干渉波電力受信済みフラグをオンにし、受信した干渉波電力通知パケットで通知された無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値を保持する(ステップS306)。そして、ステップS302の処理が行われる。
When it is determined that the received packet is not an interference wave power notification packet with no packet error (S305: No), the process returns to step S302.
When it is determined that the received packet is an interference wave power notification packet with no packet error (S305: Yes), the upper
図13は、変形例2における無線STA3による伝送レート制御処理のフロー図である。なお、変形例2において、実施の形態1又は変形例1と実質的に同じ処理を行う処理ステップには同じ符号を付し、その説明が適用できるためその説明を省略する。
干渉波電力推定済みフラグがオンでないと判定された場合には(S181:No)、上位レイヤ処理部34は干渉波電力受信済みフラグがオンであるか否かを判定する(ステップS191)。干渉波電力受信済みフラグがオンでないと判定された場合には(S191:No)、ステップS156からステップS182の処理が実行された後、干渉波電力推定部150はステップS160で推定した無線AP5における干渉波電力の推定値を上位レイヤ処理部34に出力する。そして、無線STA3は図14の干渉波電力の推定値通知の処理を実行する(ステップS192)。
FIG. 13 is a flowchart of a transmission rate control process performed by the
When it is determined that the interference wave power estimated flag is not on (S181: No), the upper
図14に示すように、上位レイヤ処理部34は干渉波電力推定部150から受け取った無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値をペイロードに含む干渉波電力通知パケットを生成する(ステップS351)。送信フレーム生成部35は、MACヘッダ、干渉波電力通知パケットに係るデータを格納したフレームボディ、及びFCSからなる干渉波電力通知フレームを生成する(ステップS352)。送信部36は干渉波電力通知フレーム部分に対して符号化や変調などの所定の処理を行い、PLCPプリアンブルとPLCPヘッダを付加して、干渉波電力通知信号に係る信号波をアンテナ31から発信する(ステップS353)。
As illustrated in FIG. 14, the upper
干渉波電力受信済みフラグがオンであると判定された場合には(S191:Yes)、PER推定部160は、伝搬特性テーブル110の各伝送レートにおける伝搬特性を参照し、図7のステップS107で保持された希望信号波のRSSIの検出値と、図12のステップS306で保持された無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値とから当該伝送レートを無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いた場合におけるPERを推定する(ステップS193)。
If it is determined that the interference wave power received flag is on (S191: Yes), the
伝送レート選択部170は、複数の伝送レートの中からPERの推定値が最小の伝送レートを、無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートとして選択し、選択した伝送レートを送信部36に設定する(ステップS194)。そして、ステップS163の処理が実行される。
なお、変形例1において説明したように、無線STA3は、選択した伝送レートを用いた無線通信において、往復通信の通信成功率又は往復通信の通信失敗率が所定の条件を満たさない場合には、ステップS156からステップS162の処理を再度行うようにしてもよい。
The transmission
Note that, as described in the first modification, the
また、無線AP5での干渉波の干渉波電力を推定してから一定時間経過した場合、又は干渉波の発生の開始の検出回数が所定回数を超えた場合、ステップS156からステップS162の処理を再度行うようにしてもよい。
≪実施の形態2≫
以下、本発明に係る実施の形態2について図面を参照しつつ説明する。なお、実施の形態2では、実施の形態1と実質的に同じ機能を有する構成要素及び実質的に同じ処理を行う処理ステップには同じ符号を付し、その説明が適用できるためその説明を省略する。
Further, when a certain time has elapsed since the interference wave power of the interference wave at the
<<
Hereinafter,
実施の形態2は、実施の形態1とは、無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値を用いた伝送レートの選択の仕方が異なるものであり、図3の無線STA3の伝送レート制御部39を伝送レート制御部39Aに置き換えたものである。なお、この点を除くと、実施の形態1の無線STA3及び無線AP5と同じものを利用できる。
図15は実施の形態2に係る無線STAの伝送レート制御部39Aの構成を示すブロック図である。
The second embodiment is different from the first embodiment in the method of selecting the transmission rate using the estimated value of the interference wave power of the interference wave in the
FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of transmission rate control unit 39A of the wireless STA according to the second embodiment.
伝送レート制御部39Aは、図3の伝送レート制御部39に対して、伝搬特性テーブル115を追加し、PER推定部160及び伝送レート選択部170をSIR算出部160A及び伝送レート選択部170Aに置き換えた構成をしている。
伝搬特性テーブル115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伝搬特性を記憶するためのテーブルであり、記憶部に保持されている。但し、例えば伝搬特性テーブルは予め作成されているものとする。
The transmission rate control unit 39A adds a propagation characteristic table 115 to the transmission
The propagation characteristic table 115 is a table for storing propagation characteristics indicating a relationship between a signal-to-interference ratio (SIR) and a transmission rate, and is held in a storage unit. However, for example, it is assumed that the propagation characteristic table is created in advance.
伝搬特性テーブル115の一例を図16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の関係を示す伝搬特性が記憶されることになる。なお、図16では、横軸がSIR、縦軸が伝送レート(Mbps)である。 An example of the propagation characteristic table 115 is shown in FIG. For example, in the case of the wireless communication of the IEEE802.11b standard, four transmission rates of 1 Mbps, 2 Mbps, 5.5 Mbps, and 11 Mbps are defined in the IEEE802.11b standard. The propagation characteristic indicating the relationship between the two transmission rates and the SIR is stored. In FIG. 16, the horizontal axis represents the SIR, and the vertical axis represents the transmission rate (Mbps).
SIR算出部160Aは、干渉波の発生の開始時には、下記の動作を行う。
SIR算出部160Aは、干渉波検出部38から干渉波の発生の開始の検出の通知を受け取る。さらに、RSSI検出部37から希望信号波のRSSIの検出値を、干渉波電力推定部150から無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値を受け取る。そして、SIR算出部160Aは、希望信号波のRSSIの検出値と干渉波の干渉波電力の検出値との比(SIR)を算出し、SIRの算出値を伝送レート選択部170Aに出力する。
The
The
SIR算出部160Aは、干渉波の発生の終了時には、下記の動作を行う。
SIR算出部160Aは、干渉波検出部38から干渉波の発生の終了の検出の通知を受け取る。さらに、SIR算出部160Aは、RSSI検出部37から希望信号波のRSSIの検出値を受け取り、干渉波がない場合に干渉波検出部38が検出した干渉波電力の検出値を無線AP5における干渉波の干渉波電力の値とみなす。そして、SIR算出部160Aは、希望信号波のRSSIの検出値と干渉波の干渉波電力の検出値との比(SIR)を算出し、SIRの算出値を伝送レート選択部170Aに出力する。
The
The
但し、SIR算出部160Aは、干渉波電力推定部150と同様に、無線AP5がアンテナ51から発信する信号波の無線STA3におけるRSSIの値と、無線STA3がアンテナ31から発信する信号波の無線AP5におけるRSSIの値とが等しいものとして動作する。しかしながら、無線STA3におけるRSSIの値と無線AP5におけるRSSIの値が等しくならず、一定の差が生じると予め判明している場合、希望信号波のRSSIの検出値をその差分補正して、補正後の値を無線AP5における希望信号波のRSSIの値とすることが可能である。例えば、無線AP5のアンテナ51の利得値と、無線STA3がアンテナ31の利得値の差、或いは、無線AP5の送信電力値と、無線STA3の送信電力値の差の理由により、RSSIの値の差が常に数dBm発生する場合がある。
However, similar to the interference wave
伝送レート選択部170Aは、SIR算出部160AからSIRの算出値を受け取る。そして、伝送レート選択部170Aは、伝搬特性テーブル115に記憶されている伝搬特性を参照して、SIRの算出値に対応する伝送レートを無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートとして選択し、選択した伝送レートを送信部36に設定する。
The transmission rate selection unit 170A receives the calculated SIR value from the
なお、干渉波の発生の終了の検出時、SIR算出部160A及び伝送レート選択部170Aは上記の処理を実行せずに、伝送レート選択部170Aは複数の伝送レートのうち最速の伝送レートを選択するようにしてもよい。
図17は図15の伝送レート制御部39Aを含む無線STAによる伝送レート制御処理を示すフローチャートである。
When the end of the generation of the interference wave is detected, the
FIG. 17 is a flowchart showing transmission rate control processing by the wireless STA including the transmission rate control unit 39A of FIG.
SIR算出部160Aは、図7のステップS107で保持された希望信号波のRSSIの検出値と、ステップS160で推定された無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値とから、SIRを算出する(ステップS161A)。
伝送レート選択部170Aは、伝搬特性テーブル115の伝搬特性を参照して、ステップS161AにおけるSIRの算出値に対応する伝送レートを、無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートとして選択し、選択した伝送レートを送信部36に設定する(ステップS162A)。
The transmission rate selection unit 170A refers to the propagation characteristic of the propagation characteristic table 115 and selects the transmission rate corresponding to the calculated value of SIR in step S161A as the transmission rate used for signal transmission from the
SIR算出部160Aは、干渉波がない場合に干渉波検出部38が検出した干渉波電力の検出値を無線AP5における干渉波の干渉波電力の値とみなす。そして、SIR算出部160Aは、図7のステップS107で保持された希望信号波のRSSIの検出値と、無線AP5における干渉波の干渉波電力の値とから、SIRを算出する(ステップS165A)。
The
伝送レート選択部170Aは、伝搬特性テーブル115の伝搬特性を参照して、ステップS165AにおけるSIRの算出値に対応する伝送レートを、無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いる伝送レートとして選択し、選択した伝送レートを送信部36に設定する(ステップS166A)。
なお、実施の形態1の変形例の〈変形例1〉及び〈変形例2〉において説明した内容を実施の形態2に適用することが可能である。
The transmission rate selection unit 170A refers to the propagation characteristic of the propagation characteristic table 115 and selects the transmission rate corresponding to the calculated value of SIR in step S165A as the transmission rate used for signal transmission from the
The contents described in <
≪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)実施の形態1等でPERrtの算出に用いる試験用送信パケット及び試験用応答パケットとして、新たに定義した専用のパケットを用いる他、他の機能のために定義されたパケットを利用するようにしてもよい。
≪Supplement (Part 1) ≫
The present invention is not limited to the contents described in the above embodiment, and can be implemented in any form for achieving the object of the present invention and the object related thereto or incidental thereto. .
(1) In addition to using a newly defined dedicated packet as a test transmission packet and a test response packet used for calculating PERrt in the first embodiment, etc., packets defined for other functions are used. It may be.
例えば、試験用送信パケット及び試験用応答パケットとしてICMPに規定されたパケットを利用するようにしてもよい。例えば、Pingコマンドを実行することによって送受信される、Echo Message(エコー要求通知)パケット及びEcho Reply Message(エコー応答通知)パケットを試験用送信パケット及び試験用応答パケットとして用いるようにしてもよい。 For example, packets defined in ICMP may be used as the test transmission packet and the test response packet. For example, an Echo Message (echo request notification) packet and an Echo Reply Message packet that are transmitted and received by executing a Ping command may be used as the test transmission packet and the test response packet.
他の機能のために定義されたパケットを利用することにより、伝送レート制御のためだけに用いられる機能を無線AP5に追加する必要がなくなる。
(2)実施の形態1等では伝送レートの選択の際に、パケットレベルでの誤り率(PER)を利用するとして説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、MACレイヤレベルでの誤り率、即ちフレーム誤り率(Frame Error Rate:FER)を利用するようにしてもよい。
By using a packet defined for another function, it is not necessary to add a function used only for transmission rate control to the
(2) In the first embodiment and the like, it has been described that the error rate (PER) at the packet level is used when selecting the transmission rate. However, the present invention is not limited to this, for example, at the MAC layer level. An error rate, that is, a frame error rate (FER) may be used.
MACレイヤレベルでのFERを利用することにより、受信側の無線通信機器がMACレイヤより上位レイヤの機能を搭載していないような場合にでも、送信側の無線通信機器は送信側の無線通信機器から受信側の無線通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ことが可能になる。
また、FERを利用する場合、往復通信のFERを計測するために用いる試験用送信フレーム及び試験用応答フレームとして、例えば、専用のフレームを定義して用いるようにしてもよく、他の機能のために定義されたフレームを利用するようにしてもよい。
By using FER at the MAC layer level, even when the wireless communication device on the reception side does not have a function higher than the MAC layer, the wireless communication device on the transmission side is the wireless communication device on the transmission side. Thus, it is possible to select a transmission rate used for signal transmission from the wireless communication device on the receiving side.
Further, when using FER, for example, a dedicated frame may be defined and used as a test transmission frame and a test response frame used for measuring the FER of round-trip communication, for other functions. You may make it utilize the frame defined in (1).
例えば、IEEE802.11標準のProbe(プローブ)リクエストフレーム及びProbeレスポンスフレームを、試験用送信フレーム及び試験用応答フレームとして用いるようにしてもよい。
他の機能のために定義されたフレームを利用することにより、伝送レート制御のためだけに用いられる機能を無線AP5に追加する必要がなくなる。
For example, an IEEE802.11 standard Probe (probe) request frame and Probe response frame may be used as a test transmission frame and a test response frame.
By using frames defined for other functions, it is not necessary to add a function used only for transmission rate control to the
(3)無線STA3が送信パケット数T1の送信パケットを送信した場合に、無線STA3がパケット誤りのない受信パケットの受信パケット数を計測することができる方法であれば、実施の形態1等で説明した方法に限定されるものではない。
(4)実施の形態1等において、アンテナ31から送信される試験用送信信号の所定部分の送信時間を干渉機器7から発せられる干渉波の1周期分に相当する時間となるようにしてもよい。また、アンテナ51から送信される試験用応答信号の所定部分の送信時間を干渉機器7から発せられる干渉波の1周期分に相当する時間となるようにしてもよい。
(3) If the
(4) In
この所定部分とは、複数の伝送レートのうち使用される伝送レートに対応する変調方式及び/又は符号化率で符号化や変調が施される部分であり、例えばIEEE802.11標準のPSDU(PLCP Service Data Unit)などである。
これによれば、試験用送信信号及び試験用応答信号の送信タイミングによらずに、同じ環境であれば往復通信のPERrtはほぼ同じ値になり、適切な伝送レートの選択が可能になる。
The predetermined portion is a portion that is encoded or modulated at a modulation scheme and / or a coding rate corresponding to a transmission rate to be used among a plurality of transmission rates. For example, the IEEE 802.11 standard PSDU (PLCP Service Data Unit).
According to this, PERrt of the round-trip communication becomes almost the same value in the same environment regardless of the transmission timing of the test transmission signal and the test response signal, and an appropriate transmission rate can be selected.
(5)実施の形態1等では、干渉波の発生前に希望信号波のRSSIを検出している場合には、干渉波の発生中には希望信号波のRSSIを検出せず、干渉波の発生前の希望信号波のRSSIの検出値を伝送レートの制御に利用するものとして説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、干渉波の発生前に希望信号波のRSSIを検出している場合でも干渉波の発生中に希望信号波のRSSIを検出して、干渉波の発生中の希望信号波のRSSIの検出値を伝送レートの制御に利用するようにしてもよい。
(5) In
(6)実施の形態1等では、試験用送信信号の伝送レートを、干渉波の発生の開始の検出前に無線STA3から無線AP5への信号の送信に用いていた伝送レートであるとして説明した。しかしながら、これに限定されるものではなく、試験用送信信号の伝送レートを、これ以外の伝送レート、例えば、これよりも低速な伝送レートとしてもよい。
(7)実施の形態1等では干渉波の発生の終了検出時に図6で言えばステップS25及びステップS26の処理を行って伝送レートの選択を行うとした。しかしながら、これに限定されるものではなく、例えば、干渉波の発生の開始の検出前に用いていた伝送レートを保持しておいて、それを干渉波の発生の終了の検出後に用いるようにしてもよい。
(6) In the first embodiment and the like, the transmission rate of the test transmission signal is described as the transmission rate used for transmission of the signal from the
(7) In the first embodiment and the like, the transmission rate is selected by performing the processing of step S25 and step S26 in FIG. However, the present invention is not limited to this. For example, the transmission rate used before the detection of the start of the generation of the interference wave is retained and used after the detection of the end of the generation of the interference wave. Also good.
(8)実施の形態1等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、送信側の無線通信機器から受信側の無線通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。
(9)無線AP5における干渉波の干渉波電力を推定した無線STAが、他の無線STAに、無線AP5における干渉波の干渉波電力の推定値を通知できれば、通知に使用する信号等は特に限定されるものではない。
(8) The transmission rate selection mechanism described in the first embodiment is not limited to the IEEE802.11 standard such as the IEEE802.11b standard, but is used for transmission from the transmission-side wireless communication device to the reception-side wireless communication device. This is applicable when there are a plurality of transmission rates that can be used.
(9) If the wireless STA that has estimated the interference wave power of the interference wave in the
(10)実施の形態1等における送信側の無線通信機器及び受信側の無線通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。 (10) Each component of the transmitting-side wireless communication device and the receiving-side wireless communication device in the first embodiment may be realized by an LSI (Large Scale Integration) that is an integrated circuit. At this time, each component may be individually made into one chip, or may be made into one chip so as to include a part or all of them. In addition, although it is referred to as LSI here, it may be referred to as IC (Integrated Circuit), system LSI, super LSI, or ultra LSI depending on the degree of integration. Further, the method of circuit integration is not limited to LSI, and implementation with a dedicated circuit or a general-purpose processor is also possible. An FPGA (Field Programmable Gate Array) or a reconfigurable processor capable of reconfiguring connection and setting of circuit cells inside the LSI may be used. Furthermore, if integrated circuit technology comes out to replace LSI's as a result of the advancement of semiconductor technology or a derivative other technology, it is naturally also possible to carry out function block integration using this technology.
(11)実施の形態1等で示した無線STA及び無線AP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。
(12)実施の形態1等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。
(11) At least a part of the operation procedure of the wireless STA and the wireless AP described in the first embodiment is described in the program, and for example, the CPU (Central Processing Unit) reads and executes the program stored in the memory Alternatively, the program may be stored in a recording medium and distributed.
(12) The contents described in the first embodiment and the like may be appropriately combined.
≪補足(その2)≫
実施の形態や変形例における送信側の無線通信機器、伝送レート制御方法、及び伝送レート制御プログラムとその効果をまとめる。
(1)第1の無線通信機器は、受信側の無線通信機器である受信機器と無線通信を行う送信側の無線通信機器であって、前記受信機器から送信された信号を受信する受信部と、前記受信部が希望信号波を受信した場合に受信した当該希望信号波の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電力である干渉波電力を検出する第2検出部と、前記第2検出部が干渉波を検出した場合に、前記受信機器に対して試験信号を送信する送信部と、前記受信部が前記受信機器から前記試験信号に対する応答信号を受信した場合に当該応答信号の誤り検出を行う解析部と、前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波の干渉波電力の検出値と、前記試験信号に係る送信数と、誤りのない前記応答信号に係る受信数と、に基づいて、複数の伝送レートの中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制御部と、を備える。
≪Supplement (Part 2) ≫
The wireless communication device on the transmission side, the transmission rate control method, the transmission rate control program, and the effects thereof in the embodiments and modifications will be summarized.
(1) The first wireless communication device is a transmission-side wireless communication device that performs wireless communication with a reception device that is a reception-side wireless communication device, and a reception unit that receives a signal transmitted from the reception device; A first detection unit that detects a signal intensity of the received desired signal wave when the receiving unit receives the desired signal wave, an interference wave emitted from an external device, and an interference wave power that is power of the interference wave A second detection unit to detect, a transmission unit that transmits a test signal to the receiving device when the second detection unit detects an interference wave, and a response from the receiving device to the test signal from the receiving device An analysis unit that performs error detection of the response signal when a signal is received, a detection value of the signal strength of the desired signal wave, a detection value of interference wave power of the interference wave, and the number of transmissions related to the test signal, Receiving the response signal without error. The number, based on, and a transmission rate control unit for selecting a transmission rate used to transmit the signal to the receiving device from among a plurality of transmission rates.
伝送レート制御方法は、受信側の無線通信機器である受信機器と無線通信を行う送信側の無線通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信号を受信し、希望信号波を受信した場合に受信した当該希望信号波の信号強度を検出し、外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の電力である干渉波電力を検出し、干渉波を検出した場合に、前記受信機器に対して試験信号を送信し、前記受信機器から前記試験信号に対する応答信号を受信した場合に当該応答信号の誤り検出を行い、前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波の干渉波電力の検出値と、前記試験信号に係る送信数と、誤りのない前記応答信号に係る受信数と、に基づいて、複数の伝送レートの中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。 The transmission rate control method is a transmission rate control method performed in a transmission-side wireless communication device that performs wireless communication with a reception device that is a reception-side wireless communication device, and receives a signal transmitted from the reception device, When the signal strength of the received desired signal wave is detected when the desired signal wave is received, the interference wave emitted from the external device and the interference wave power that is the power of the interference wave are detected, and the interference wave is detected , Transmitting a test signal to the receiving device, performing error detection of the response signal when a response signal to the test signal is received from the receiving device, and detecting the signal strength of the desired signal wave, Based on the detected value of the interference wave power of the interference wave, the number of transmissions related to the test signal, and the number of receptions related to the response signal without error, the signal of the signal to the receiving device from a plurality of transmission rates Sending Selecting a transmission rate to be used for.
伝送レート制御プログラムは、受信側の無線通信機器である受信機器と無線通信を行う送信側の無線通信機器に、前記受信機器から送信された信号を受信し、希望信号波を受信した場合に受信した当該希望信号波の信号強度を検出し、外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の電力である干渉波電力を検出し、干渉波を検出した場合に、前記受信機器に対して試験信号を送信し、前記受信機器から前記試験信号に対する応答信号を受信した場合に当該応答信号の誤り検出を行い、前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波の干渉波電力の検出値と、前記試験信号に係る送信数と、誤りのない前記応答信号に係る受信数と、に基づいて、複数の伝送レートの中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、ことを実行させる。 The transmission rate control program is received when a signal transmitted from the receiving device is received and a desired signal wave is received by a transmitting wireless communication device that performs wireless communication with a receiving device that is a receiving wireless communication device. The signal strength of the desired signal wave is detected, the interference wave emitted from the external device and the interference wave power that is the power of the interference wave are detected, and when the interference wave is detected, the test signal is sent to the receiving device. When the response signal to the test signal is received from the receiving device, error detection of the response signal is performed, and the detection value of the signal strength of the desired signal wave and the detection value of the interference wave power of the interference wave And, based on the number of transmissions related to the test signal and the number of receptions related to the response signal without error, a transmission rate used for signal transmission to the receiving device is selected from a plurality of transmission rates. This To the execution.
これらによれば、送信側の無線通信機器が複数の伝送レートの中から受信側の無線通信機器への信号の送信に用いる伝送レートを選択する際の試験のための信号の通信負荷の軽減が図られる。
また、受信側の無線通信機器が送信側の無線通信機器からの試験信号に対する応答信号を返信する機能を備えておけば、送信側の無線通信機器から受信側の無線通信機器(受信機器)への信号の送信に用いる伝送レートを送信側の無線通信機器にて適切に選択することが可能になる。
According to these, it is possible to reduce a signal communication load for a test when the transmission-side wireless communication device selects a transmission rate used for transmitting a signal to the reception-side wireless communication device from a plurality of transmission rates. Figured.
Further, if the receiving-side wireless communication device has a function of returning a response signal to the test signal from the transmitting-side wireless communication device, the transmitting-side wireless communication device to the receiving-side wireless communication device (receiving device). It is possible to appropriately select the transmission rate used for transmitting the signal at the transmitting-side wireless communication device.
(2)第2の無線通信機器は、第1の無線通信機器において、前記伝送レート制御部は、前記試験信号に係る送信数と誤りのない前記応答信号に係る受信数とから、前記送信側の無線通信機器から前記受信機器への通信である往路通信及び前記受信機器から前記送信側の無線通信機器への通信である復路通信を合わせた往復通信の受信誤り率を算出する誤り率算出部と、前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波電力の検出値と、前記往復通信の受信誤り率の算出値と、に基づいて、前記受信機器における前記干渉波電力を推定する干渉波電力推定部と、前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波電力の推定値と、に基づいて、使用す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。 (2) The second wireless communication device is the first wireless communication device, wherein the transmission rate control unit determines the transmission side from the number of transmissions related to the test signal and the number of receptions related to the response signal without error. An error rate calculation unit that calculates a reception error rate of round-trip communication including forward communication that is communication from the wireless communication device to the reception device and return communication that is communication from the reception device to the wireless communication device on the transmission side And estimating the interference wave power at the receiving device based on the detected value of the signal strength of the desired signal wave, the detected value of the interference wave power, and the calculated value of the reception error rate of the round-trip communication. An interference wave power estimation unit; and a transmission rate selection unit that selects a transmission rate to be used based on the detected value of the signal strength of the desired signal wave and the estimated value of the interference wave power.
これによれば、受信機器での干渉波電力の推定を行って伝送レートの選択を行うため、適切な伝送レートの選択が可能になる。
(3)第3の無線通信機器は、第2の無線通信機器において、前記誤り率算出部は、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と、前記干渉波電力の検出値と、に基づいて、前記復路通信の受信誤り率を算出し、前記誤り率算出部は、前記往復通信の受信誤り率の算出値と、前記復路誤り率算出部による前記復路通信の受信誤り率の算出値と、に基づいて、前記往路通信の受信誤り率を算出し、前記干渉波電力推定部は、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と、前記往路通信の受信誤り率の算出値と、に基づいて、前記受信機器における前記干渉波電力の推定を行う。
According to this, since the transmission rate is selected by estimating the interference wave power at the receiving device, it is possible to select an appropriate transmission rate.
(3) The third wireless communication device is the second wireless communication device, wherein the error rate calculation unit is based on a detected value of the received signal strength of the desired signal wave and a detected value of the interference wave power. Calculating the reception error rate of the return communication, and the error rate calculation unit includes a calculated value of the reception error rate of the round-trip communication and a calculated value of the reception error rate of the return communication by the return error rate calculation unit. The interference wave power estimation unit calculates the reception error rate of the desired signal wave and the calculation value of the reception error rate of the outbound communication based on Based on this, the interference wave power in the receiving device is estimated.
これによれば、適切な伝送レートの選択が可能になる。
(4)第4の無線通信機器は、第3の無線通信機器において、前記伝送レート制御部は、前記複数の伝送レートの夫々について、前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記受信機器における前記干渉波電力の推定値と、に基づいて、当該伝送レートを用いた場合の前記往路通信の受信誤り率を推定する誤り率推定部を更に備え、前記伝送レート選択部は、前記受信誤り率の推定値が最小の伝送レートを、前記伝送レートとして選択する。
This makes it possible to select an appropriate transmission rate.
(4) The fourth wireless communication device is the third wireless communication device, wherein the transmission rate control unit is configured to detect a signal intensity detection value of the desired signal wave and the receiving device for each of the plurality of transmission rates. And an error rate estimation unit that estimates a reception error rate of the forward communication when the transmission rate is used based on the estimated value of the interference wave power in the transmission rate selection unit, the transmission rate selection unit, The transmission rate with the smallest estimated rate is selected as the transmission rate.
これによれば、適切な伝送レートの選択が可能になる。
(5)第5の無線通信機器は、第3の無線通信機器において、前記伝送レート選択部は、前記希望信号波の受信信号強度の検出値と、前記受信機器における前記干渉波電力の推定値と、の比率を算出し、前記比率の算出値に基づいて、前記伝送レートの選択を行う。
これによれば、適切な伝送レートの選択が可能になる。
This makes it possible to select an appropriate transmission rate.
(5) The fifth wireless communication device is the third wireless communication device, wherein the transmission rate selection unit includes a detected value of the received signal strength of the desired signal wave and an estimated value of the interference wave power in the receiving device. And the transmission rate is selected based on the calculated value of the ratio.
This makes it possible to select an appropriate transmission rate.
(6)第6の無線通信機器は、第1の無線通信機器において、前記送信部は、前記干渉波検出部が干渉波を初めて検出した場合に、前記受信機器に対して前記試験信号を送信する。
これによれば、外部機器と受信機器の両方の設置場所はあまり変更されないような場合、受信機器における干渉波の干渉波電力の推定処理を省略することができ、無線通信機器の処理負荷の軽減を図ることが可能であるととともに、伝送レートの選択及び設定を短時間で実施することが可能になる。
(6) In the first wireless communication device, the sixth wireless communication device transmits the test signal to the receiving device when the interference wave detection unit detects an interference wave for the first time in the first wireless communication device. To do.
According to this, when the installation location of both the external device and the receiving device is not changed so much, the estimation process of the interference wave power of the interference wave in the receiving device can be omitted, and the processing load of the wireless communication device is reduced. In addition, the transmission rate can be selected and set in a short time.
(7)第7の無線通信機器は、第6の無線通信機器において、前記送信部は、前記伝送レート制御部が選択した前記伝送レートでは前記往復通信の通信成功率又は通信誤り率が所定条件を満たさない場合には、前記受信機器に対して前記試験信号を送信する。
これによれば、外部機器と受信機器の少なくとも一方の設置場所が変更になって、対向無線通信機器における干渉波の干渉波電力レベルが変わったような場合に、変更後の受信機器における干渉波の干渉波電力レベルに適した伝送レートに変更することが可能になる。
(7) The seventh wireless communication device is the sixth wireless communication device, wherein the transmission unit has a communication success rate or communication error rate of the round-trip communication at a predetermined condition at the transmission rate selected by the transmission rate control unit. If not, the test signal is transmitted to the receiving device.
According to this, when the installation location of at least one of the external device and the receiving device is changed and the interference wave power level of the interference wave in the opposite wireless communication device is changed, the interference wave in the receiving device after the change is changed. It becomes possible to change to a transmission rate suitable for the interference wave power level.
(8)第8の無線通信機器は、第6の無線通信機器において、前記送信部は、前回試験信号を送信してから、一定期間経過後に、又は、一定回数の干渉波の開始を検出した場合に、前記受信機器に対して前記試験信号を送信する。
これによれば、外部機器と受信機器の少なくとも一方の設置場所が変更になって、受信機器における干渉波の干渉波電力レベルが変わったような場合に、変更後の受信機器における干渉波の干渉波電力レベルに適した伝送レートに変更することが可能になる。
(8) The eighth wireless communication device is the sixth wireless communication device, wherein the transmission unit detects the start of a certain number of interference waves after a certain period of time has elapsed after transmitting the previous test signal. In this case, the test signal is transmitted to the receiving device.
According to this, when the installation location of at least one of the external device and the receiving device is changed, and the interference wave power level of the interference wave in the receiving device is changed, the interference of the interference wave in the changed receiving device is changed. It becomes possible to change to a transmission rate suitable for the wave power level.
(9)第9の無線通信機器は、第2の無線通信機器において、前記受信機器における前記干渉波電力の推定値を他の無線通信機器から受信している場合、前記送信部は、前記受信機器に対して前記試験信号を送信せず、前記伝送レート制御部は、前記他の無線通信機器から受信した前記干渉波電力の推定値を用いて、前記伝送レートの選択を行う。
これによれば、受信機器における干渉波の干渉波電力の推定処理を省略することができ、無線通信機器の処理負荷の軽減を図ることが可能であるととともに、伝送レートの選択及び設定を短時間で実施することが可能になる。
(9) When the ninth wireless communication device receives the estimated value of the interference wave power in the receiving device from another wireless communication device in the second wireless communication device, the transmission unit receives the reception Without transmitting the test signal to the device, the transmission rate control unit selects the transmission rate using the estimated value of the interference wave power received from the other wireless communication device.
According to this, it is possible to omit the interference wave power estimation process of the interference wave in the receiving device, reduce the processing load of the wireless communication device, and shorten the selection and setting of the transmission rate. It becomes possible to carry out in time.
(10)第10の無線通信機器は、第1の無線通信機器において、前記試験信号及び前記応答信号は、ICMP(Internet Control Message Protocol)に規定されたパケットである。
これによれば、伝送レート制御のためだけの新たな機能を対向無線通信機器に搭載する必要がなくなる。
(10) In the tenth wireless communication device, in the first wireless communication device, the test signal and the response signal are packets defined in ICMP (Internet Control Message Protocol).
According to this, it is not necessary to install a new function only for transmission rate control in the opposed wireless communication device.
(11)第11の無線通信機器は、第1の無線通信機器において、前記試験信号及び前記応答信号は、IEEE802.11標準に規定されたプローブリクエストフレーム及びプローブレスポンスフレームである。
これによれば、伝送レート制御のためだけの新たな機能を対向無線通信機器に搭載する必要がなくなる。
(11) In the eleventh wireless communication device, in the first wireless communication device, the test signal and the response signal are a probe request frame and a probe response frame defined in the IEEE 802.11 standard.
According to this, it is not necessary to install a new function only for transmission rate control in the opposed wireless communication device.
(12)第12の無線通信機器は、第1の無線通信機器において、前記試験信号及び前記応答信号のうちの、伝送レートに対応する変調方式、符号化率、又は、変調方式及び符号化率にて変調、符号化、又は、符号化及び変調が施される部分の送信時間が、前記外部機器から発せられる干渉波の1周期分に相当する。
これによれば、試験信号及び応答信号の送信タイミングによらずに、同じ環境であれば応答信号に係る受信数はほぼ同数になる。
(12) In the twelfth wireless communication device, in the first wireless communication device, a modulation method, a coding rate, or a modulation method and a coding rate corresponding to a transmission rate among the test signal and the response signal. The transmission time of the part to be modulated, encoded, or encoded and modulated corresponds to one period of the interference wave emitted from the external device.
According to this, regardless of the transmission timing of the test signal and the response signal, the number of receptions related to the response signal is almost the same in the same environment.
本発明は、干渉源となる外部機器が存在する環境下における、送信側の無線通信機器から受信側の無線通信機器へ信号を送信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。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for controlling a transmission rate used when a signal is transmitted from a transmission-side wireless communication device to a reception-side wireless communication device in an environment where an external device serving as an interference source exists.
1 無線通信システム
3 無線ステーション(無線STA)
5 無線アクセスポイント(無線AP)
7 干渉機器
31 アンテナ
32 受信部
33 受信フレーム解析部
34 上位レイヤ処理部
35 送信フレーム生成部
36 送信部
37 RSSI検出部
38 干渉波検出部
39 伝送レート制御部
51 アンテナ
52 受信部
53 受信フレーム解析部
54 上位レイヤ処理部
55 送信フレーム生成部
56 送信部
110、115 伝搬特性テーブル
120 PERrt算出部
130 PERdwn算出部
140 PERup算出部
150 干渉波電力推定部
160 PER推定部
160A SIR算出部
170、170A 伝送レート選択部
1
5 Wireless access point (wireless AP)
7 Interfering
Claims (12)
前記受信機器から送信された信号を受信する受信部と、
前記受信部が希望信号波を受信した場合に受信した当該希望信号波の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電力である干渉波電力を検出する第2検出部と、
前記第2検出部が干渉波を検出した場合に、前記受信機器に対して試験信号を送信する送信部と、
前記受信部が前記受信機器から前記試験信号に対する応答信号を受信した場合に当該応答信号の誤り検出を行う解析部と、
前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波の干渉波電力の検出値と、前記試験信号に係る送信数と、誤りのない前記応答信号に係る受信数と、に基づいて、複数の伝送レートの中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制御部と、
を備え、
前記伝送レート制御部は、
前記試験信号に係る送信数と誤りのない前記応答信号に係る受信数とから、前記送信側の無線通信機器から前記受信機器への通信である往路通信及び前記受信機器から前記送信側の無線通信機器への通信である復路通信を合わせた往復通信の受信誤り率を算出する誤り率算出部と、
前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波電力の検出値と、前記往復通信の受信誤り率の算出値と、に基づいて、前記受信機器における前記干渉波電力を推定する干渉波電力推定部と、
前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波電力の推定値と、に基づいて、使用する伝送レートの選択を行う伝送レート選択部と、
を備え、
前記受信機器における前記干渉波電力の推定値を他の無線通信機器から受信している場
合、
前記送信部は、前記受信機器に対して前記試験信号を送信せず、前記伝送レート制御部は、前記他の無線通信機器から受信した前記干渉波電力の推定値を用いて、前記伝送レートの選択を行う
無線通信機器。 A transmitting-side wireless communication device that performs wireless communication with a receiving device that is a receiving-side wireless communication device;
A receiving unit for receiving a signal transmitted from the receiving device;
A first detection unit that detects a signal strength of the received desired signal wave when the receiving unit receives the desired signal wave;
A second detection unit that detects an interference wave emitted from an external device and an interference wave power that is a power of the interference wave;
A transmitter that transmits a test signal to the receiving device when the second detector detects an interference wave;
An analysis unit that performs error detection of the response signal when the receiving unit receives a response signal to the test signal from the receiving device;
Based on the detection value of the signal strength of the desired signal wave, the detection value of the interference wave power of the interference wave, the number of transmissions related to the test signal, and the number of receptions related to the response signal without error, a plurality of A transmission rate control unit that selects a transmission rate used for transmitting a signal to the receiving device from among the transmission rates of:
With
The transmission rate control unit
From the number of transmissions related to the test signal and the number of receptions related to the response signal without error, forward communication that is communication from the wireless communication device on the transmission side to the reception device and wireless communication on the transmission side from the reception device An error rate calculation unit that calculates a reception error rate of round-trip communication including return path communication that is communication to a device;
An interference wave that estimates the interference wave power in the receiving device based on the detected value of the signal strength of the desired signal wave, the detected value of the interference wave power, and the calculated value of the reception error rate of the round-trip communication A power estimation unit;
A transmission rate selection unit that selects a transmission rate to be used based on the detected value of the signal strength of the desired signal wave and the estimated value of the interference wave power;
With
When receiving the estimated value of the interference wave power in the receiving device from another wireless communication device,
The transmission unit does not transmit the test signal to the receiving device, and the transmission rate control unit uses the estimated value of the interference wave power received from the other wireless communication device to determine the transmission rate. Select the wireless communication device.
前記希望信号波の受信信号強度の検出値と、前記干渉波電力の検出値と、に基づいて、前記復路通信の受信誤り率を算出し、
前記誤り率算出部は、
前記往復通信の受信誤り率の算出値と、前記復路誤り率算出部による前記復路通信の受信誤り率の算出値と、に基づいて、前記往路通信の受信誤り率を算出し、
前記干渉波電力推定部は、
前記希望信号波の受信信号強度の検出値と、前記往路通信の受信誤り率の算出値と、に基づいて、前記受信機器における前記干渉波電力の推定を行う
請求項1記載の無線通信機器。 The error rate calculation unit includes:
Based on the detected value of the received signal strength of the desired signal wave and the detected value of the interference wave power, the reception error rate of the return communication is calculated,
The error rate calculation unit includes:
Based on the calculation value of the reception error rate of the round-trip communication and the calculation value of the reception error rate of the return communication by the return error rate calculation unit, the reception error rate of the forward communication is calculated,
The interference wave power estimation unit
Wherein the detection value of the received signal strength of the desired signal wave, the a calculated value of the reception error rate of the forward communication, based on the wireless communication device of claim 1, wherein performing the estimation of the interference power in the receiving device.
前記複数の伝送レートの夫々について、前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記受信機器における前記干渉波電力の推定値と、に基づいて、当該伝送レートを用いた場合の前記往路通信の受信誤り率を推定する誤り率推定部を更に備え、
前記伝送レート選択部は、
前記受信誤り率の推定値が最小の伝送レートを、前記伝送レートとして選択する
請求項2記載の無線通信装置。 The transmission rate control unit
For each of the plurality of transmission rates, based on the detected value of the signal strength of the desired signal wave and the estimated value of the interference wave power in the receiving device, the forward communication in the case of using the transmission rate An error rate estimation unit for estimating a reception error rate;
The transmission rate selector is
The radio communication apparatus according to claim 2 , wherein a transmission rate with a minimum estimated value of the reception error rate is selected as the transmission rate.
前記希望信号波の受信信号強度の検出値と、前記受信機器における前記干渉波電力の推定値と、の比率を算出し、前記比率の算出値に基づいて、前記伝送レートの選択を行う
請求項2記載の無線通信装置。 The transmission rate selector is
The ratio between the detected value of the received signal strength of the desired signal wave and the estimated value of the interference wave power in the receiving device is calculated, and the transmission rate is selected based on the calculated value of the ratio. 2. The wireless communication device according to 2 .
請求項1に記載の無線通信装置。 The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the transmission unit transmits the test signal to the receiving device when the interference wave detection unit detects an interference wave for the first time.
請求項5に記載の無線通信機器。 The transmission unit transmits the test signal to the receiving device when a communication success rate or communication error rate of the round-trip communication does not satisfy a predetermined condition at the transmission rate selected by the transmission rate control unit. The wireless communication device according to claim 5 .
請求項5に記載の無線通信機器。 And the transmission unit, from the transmission of the previous test signal, after a certain period of time, or, when detecting the start of an interference wave of a certain number of times, to claim 5 for transmitting the test signal to the receiving device The wireless communication device described.
請求項1記載の無線通信機器。 The wireless communication device according to claim 1, wherein the test signal and the response signal are packets defined by ICMP (Internet Control Message Protocol).
請求項1記載の無線通信機器。 The wireless communication device according to claim 1, wherein the test signal and the response signal are a probe request frame and a probe response frame defined in the IEEE 802.11 standard.
請求項1記載の無線通信機器。 Of the portion of the test signal and the response signal that is modulated, encoded, or encoded and modulated at the modulation scheme, coding rate, or modulation scheme and coding rate corresponding to the transmission rate The wireless communication device according to claim 1, wherein a transmission time corresponds to one period of an interference wave emitted from the external device.
前記受信機器から送信された信号を受信し、
希望信号波を受信した場合に受信した当該希望信号波の信号強度を検出し、
外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の電力である干渉波電力を検出し、
干渉波を検出した場合に、前記受信機器に対して試験信号を送信し、
前記受信機器から前記試験信号に対する応答信号を受信した場合に当該応答信号の誤り検出を行い、
前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波の干渉波電力の検出値と、前記試験信号に係る送信数と、誤りのない前記応答信号に係る受信数と、に基づいて、複数の伝送レートの中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し、
前記伝送レートの選択において、
前記試験信号に係る送信数と誤りのない前記応答信号に係る受信数とから、前記送信側の無線通信機器から前記受信機器への通信である往路通信及び前記受信機器から前記送信側の無線通信機器への通信である復路通信を合わせた往復通信の受信誤り率を算出し、
前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波電力の検出値と、前記往復通信の受信誤り率の算出値と、に基づいて、前記受信機器における前記干渉波電力を推定し、
前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波電力の推定値と、に基づいて、使用する伝送レートの選択を行い、
前記受信機器における前記干渉波電力の推定値を他の無線通信機器から受信している場合、前記受信機器に対して前記試験信号を送信せず、前記他の無線通信機器から受信した前記干渉波電力の推定値を用いて、前記伝送レートの選択を行う
伝送レート制御方法。 A transmission rate control method performed in a wireless communication device on a transmission side that performs wireless communication with a reception device that is a wireless communication device on a reception side,
Receiving a signal transmitted from the receiving device;
When the desired signal wave is received, the signal strength of the received desired signal wave is detected,
Detect the interference wave emitted from the external device and the interference wave power that is the power of the interference wave,
When an interference wave is detected, a test signal is transmitted to the receiving device,
When a response signal for the test signal is received from the receiving device, error detection of the response signal is performed,
Based on the detection value of the signal strength of the desired signal wave, the detection value of the interference wave power of the interference wave, the number of transmissions related to the test signal, and the number of receptions related to the response signal without error, a plurality of Select the transmission rate used to transmit the signal to the receiving device from the transmission rate of
In selecting the transmission rate,
From the number of transmissions related to the test signal and the number of receptions related to the response signal without error, forward communication that is communication from the wireless communication device on the transmission side to the reception device and wireless communication on the transmission side from the reception device Calculate the reception error rate of round-trip communication combined with return path communication that is communication to the device,
Based on the detection value of the signal strength of the desired signal wave, the detection value of the interference wave power, and the calculated value of the reception error rate of the round-trip communication, the interference wave power in the receiving device is estimated,
Based on the detected value of the signal strength of the desired signal wave and the estimated value of the interference wave power, the transmission rate to be used is selected,
When the estimated value of the interference wave power in the receiving device is received from another wireless communication device, the interference wave received from the other wireless communication device without transmitting the test signal to the receiving device. A transmission rate control method for selecting the transmission rate using an estimated power value .
前記受信機器から送信された信号を受信し、
希望信号波を受信した場合に受信した当該希望信号波の信号強度を検出し、
外部機器から発せられる干渉波及び当該干渉波の電力である干渉波電力を検出し、
干渉波を検出した場合に、前記受信機器に対して試験信号を送信し、
前記受信機器から前記試験信号に対する応答信号を受信した場合に当該応答信号の誤り検出を行い、
前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波の干渉波電力の検出値と、前記試験信号に係る送信数と、誤りのない前記応答信号に係る受信数と、に基づいて、複数の伝送レートの中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、
ことを実行させ、
前記伝送レートの選択において、
前記試験信号に係る送信数と誤りのない前記応答信号に係る受信数とから、前記送信側の無線通信機器から前記受信機器への通信である往路通信及び前記受信機器から前記送信側の無線通信機器への通信である復路通信を合わせた往復通信の受信誤り率を算出し、
前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波電力の検出値と、前記往復通信の受信誤り率の算出値と、に基づいて、前記受信機器における前記干渉波電力を推定し、
前記希望信号波の信号強度の検出値と、前記干渉波電力の推定値と、に基づいて、使用する伝送レートの選択を行い、
前記受信機器における前記干渉波電力の推定値を他の無線通信機器から受信している場合、前記受信機器に対して前記試験信号を送信せず、前記他の無線通信機器から受信した前記干渉波電力の推定値を用いて、前記伝送レートの選択を行う
ための伝送レート制御プログラム。 To the transmitting side wireless communication device that performs wireless communication with the receiving device that is the receiving side wireless communication device,
Receiving a signal transmitted from the receiving device;
When the desired signal wave is received, the signal strength of the received desired signal wave is detected,
Detect the interference wave emitted from the external device and the interference wave power that is the power of the interference wave,
When an interference wave is detected, a test signal is transmitted to the receiving device,
When a response signal for the test signal is received from the receiving device, error detection of the response signal is performed,
Based on the detection value of the signal strength of the desired signal wave, the detection value of the interference wave power of the interference wave, the number of transmissions related to the test signal, and the number of receptions related to the response signal without error, a plurality of Selecting a transmission rate used for signal transmission to the receiving device from among the transmission rates of
To do that ,
In selecting the transmission rate,
From the number of transmissions related to the test signal and the number of receptions related to the response signal without error, forward communication that is communication from the wireless communication device on the transmission side to the reception device and wireless communication on the transmission side from the reception device Calculate the reception error rate of round-trip communication combined with return path communication that is communication to the device,
Based on the detection value of the signal strength of the desired signal wave, the detection value of the interference wave power, and the calculated value of the reception error rate of the round-trip communication, the interference wave power in the receiving device is estimated,
Based on the detected value of the signal strength of the desired signal wave and the estimated value of the interference wave power, the transmission rate to be used is selected,
When the estimated value of the interference wave power in the receiving device is received from another wireless communication device, the interference wave received from the other wireless communication device without transmitting the test signal to the receiving device. The transmission rate is selected using the estimated power value.
Transmission rate control program for.
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