JP6513614B2

JP6513614B2 - 無線通信装置、無線通信方法、無線チャネル制御装置および無線チャネル制御プログラム

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Publication number: JP6513614B2
Application number: JP2016172080A
Authority: JP
Inventors: 文昭永瀬; 晃祥品川; 弘貴吉岡; 鈴木　正人; 正人鈴木
Original assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Current assignee: Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date: 2016-09-02
Filing date: 2016-09-02
Publication date: 2019-05-15
Anticipated expiration: 2036-09-02
Also published as: JP2018038000A

Description

本発明は、信号に応じた無線チャネルを切り替え、かつ送信と受信を切り替えて無線通信を行う無線通信装置、無線通信方法、無線チャネル制御装置および無線チャネル制御プログラムに関する。

現在、携帯電話の通信網よりも電波の到達範囲が広く、災害時の通信にも利用可能な業務用無線システムが開発されている。業務用無線システムでは、一般業務のみならず災害時の復旧業務にも用いられ、音声通信だけでなくデータ通信を用いた複数種別の通信が利用される。複数種別の通信を行うには、それぞれの通信用の無線機を用いることが一般的である。ただし、通信種別ごとに無線機を設置してシステムを構築すればコストが嵩むため、１台の無線機を音声通信とデータ通信で共用するために、それぞれの無線チャネルを切り替えて通信を行う無線チャネル制御装置が用いられる（特許文献１）。

図１は、本発明が適用される無線通信装置の構成例を示す。
図１において、無線通信装置は、無線機１１、無線チャネル制御装置１２、音声通信端末１３およびデータ通信端末１４により構成される。音声通信端末１３およびデータ通信端末１４は、無線チャネル制御装置１２を介して無線機１１に接続され、それぞれ異なる無線チャネルｆ１，ｆ２を用いて他の無線通信装置と単信通信を行う構成である。なお、音声通信端末１３およびデータ通信端末１４は、それぞれ２台以上が無線チャネル制御装置１２に接続される場合もある。

無線機１１は、送信していないときは、それぞれの無線チャネルｆ１，ｆ２をスキャンして待ち受け、受信する。無線チャネル制御装置１２は、無線機１１の受信信号を無線チャネルに応じた音声通信端末１３またはデータ通信端末１４に出力する。また、無線チャネル制御装置１２は、音声通信端末１３またはデータ通信端末１４からの送信信号を無線機１１に転送し、無線機１１はそれぞれ対応する無線チャネルｆ１，ｆ２で送信する。このように、音声通信端末１３およびデータ通信端末１４を備える無線通信装置は、１つの無線機１１を共用して通信を行うため、音声通信とデータ通信を同時に行うことができず、また他の無線通信装置と双方向に同時に通信を行うことができない。そこで、無線チャネル制御装置１２は、音声通信とデータ通信に優先度をつけ、各通信の同時発生時には、高優先度の信号を低優先度の信号よりも優先して通信する制御を行う。また、優先度が同じ通信信号であれば、早く開始した通信を優先する制御を行う。

通常、リアルタイム性を要する音声通信の優先度を高く、遅延時間が大きくなっても許容されるデータ通信の優先度を低く設定する。なお、以下の説明では、優先度の高い信号を音声信号、優先度の低い信号をデータ信号とするが、それに限るものではない。優先度の高い音声通信と、優先度の低いデータ通信が同時に発生した場合の無線チャネル制御装置１２による通信形態について、図２を参照して説明する。

図２において、ケース１〜４はデータ信号の受信中または送信中を示し、ケース５〜８は音声信号の受信中または送信中を示す。

ケース１，２は、データ信号の受信中または送信中に、音声信号の受信ができないことを示す。ケース３，４は、データ信号の受信中または送信中に、無線通信装置の音声端末装置１３で送信する音声信号が発生した場合に、無線チャネル制御装置１２はデータ信号の受信処理または送信処理を中断し、音声信号の送信に切り替えることを示す。

ケース５，６は、音声信号の受信中または送信中に、データ信号の受信ができないことを示す。ケース７，８は、音声信号の受信中または送信中に、データ信号の送信ができないことを示す。すなわち、データ通信端末１４で送信するデータ信号が発生したときに、音声通信端末１３で音声信号を受信中または送信中であれば、無線チャネル制御装置１２は音声通信を継続し、データ信号を破棄または記憶して再送処理を行う。

図３は、信号受信中における送信信号発生時の従来の処理手順例を示す。図２のケース３，７に対応する。

図３において、無線通信装置の無線機１１は、無線チャネルをスキャンし（Ｓ11）、受信信号を検知したときに（Ｓ12：Yes ）、受信信号の復調を開始する（Ｓ13）。信号の受信および復調中に送信信号が発生しなければ（Ｓ14：No）、受信終了となるまで受信信号の復調を継続し（Ｓ15）、受信終了となると無線チャネルのスキャンに戻る（Ｓ11）。

一方、受信信号の復調中に送信信号が発生すれば（Ｓ14：Yes ）、無線チャネル制御装置１２は受信信号が音声信号かデータ信号かにより（Ｓ16）、また送信信号が音声信号かデータ信号かにより（Ｓ17）、次の処理が異なる。受信信号が音声信号であれば（Ｓ16：Yes ）、図２のケース７に対応し、音声信号の受信処理を優先し、送信信号（音声信号／データ信号）を記憶して受信終了後に再送処理するか、破棄して音声端末／データ端末に通知する（Ｓ18）。受信信号がデータ信号であり（Ｓ16：No）、送信信号が音声信号であれば（Ｓ17：Yes ）、図２のケース３に対応し、受信信号（データ信号）の復調を中断して破棄し（Ｓ19）、送信信号（音声信号）の送信処理に切り替える（Ｓ20）。なお、データ信号を受信中に発生した送信信号がデータ信号であれば（Ｓ17：No）、送信信号（データ信号）を記憶して受信終了後に再送処理するか、破棄してデータ端末に通知する（Ｓ18）。

図４は、信号送信中における送信信号発生時の従来の処理手順例を示す。図２のケース４，８に対応する。

図４において、無線通信装置の無線チャネル制御装置１２は、送信信号が発生し（Ｓ31）、他の信号を送信中でなければ（Ｓ32：No）、発生した送信信号（音声信号／データ信号）の送信処理を行う（Ｓ37）。他の信号を送信中であれば（Ｓ32：Yes ）、他の信号が音声信号かデータ信号かにより（Ｓ33）、また発生した送信信号が音声信号かデータ信号かにより（Ｓ34）、次の処理が異なる。送信中の他の信号が音声信号であれば（Ｓ33：Yes ）、図２のケース８に対応し、他の信号の送信処理を優先し、発生した送信信号（音声信号／データ信号）を記憶して他の信号の送信終了後に再送処理するか、破棄して音声端末／データ端末に通知する（Ｓ35）。送信中の他の信号がデータ信号であり（Ｓ33：No）、発生した送信信号が音声信号であれば（Ｓ34：Yes ）、図２のケース４に対応し、送信中の他の信号（データ信号）の送信を中断して破棄し（Ｓ36）、発生した送信信号（音声信号）の送信処理に切り替える（Ｓ37）。なお、データ信号を送信中に発生した送信信号がデータ信号であれば（Ｓ34：No）、送信信号（データ信号）を記憶して他の信号の送信終了後に再送処理するか、破棄してデータ端末に通知する（Ｓ35）。

特開２０１５−０７６８３１号公報

図２に示すように、音声信号の送信または受信と、データ信号の送信または受信が同時に発生した場合には、ケース１，２を除いて優先されるべき音声信号の送信または受信が行われる。特に、ケース３，４の場合は、無線通信装置がデータ信号の受信中または送信中でも音声信号の発生を認識できるので、データ信号の受信処理または送信処理を中断し、音声信号の送信に切り替える処理が可能である。

しかし、ケース１，２の場合は、ひとつの無線機１１を共用して通信している無線通信装置がデータ信号の受信中または送信中に、他の無線通信装置が送信する音声信号を認識できないので、優先されるべき音声信号の受信に切り替える処理ができない。

図５は、図２のケース１の課題に対応する具体例を示す。
図５において、無線通信装置Ａは、無線機１１と音声通信端末１３から構成される。無線通信装置Ｂ，Ｃ，Ｄは、無線機１１と無線チャネル制御装置１２と音声通信端末１３とデータ通信端末１４から構成される。

無線通信装置Ｃが無線通信装置Ｄ宛のデータ信号を送信中は、当該データ信号を無線通信装置Ｂも受信する。無線通信装置Ｂは、受信中に信号の宛先などの情報がわからないため、無線通信装置Ｃが送信終了となるまで受信および復調処理を続ける。このとき、音声通信が行われていないため、無線通信装置Ａはデータ信号が通信されていることを検知できず、無線通信装置Ｂ宛の音声信号を送信することができる。しかし、無線通信装置Ｂでは、音声通信とデータ通信の無線チャネルが異なるため、無線通信装置Ｂは無線通信装置Ｃからのデータ信号の受信中は、無線通信装置Ａが無線通信装置Ｂ宛に送信する音声信号を受信することができない。その結果、無線通信装置Ａは無線通信装置Ｂへ送信した音声信号の到達を確認できず、再送することになって通信効率が劣化することになる。

図６は、図２のケース２の課題に対応する具体例を示す。
図６において、無線通信装置Ａは、無線機１１と音声通信端末１３から構成される。無線通信装置Ｂ，Ｃ，Ｄは、無線機１１と無線チャネル制御装置１２と音声通信端末１３とデータ通信端末１４から構成される。

無線通信装置Ｂが無線通信装置Ｃ宛のデータ信号を送信中は、同様に無線通信装置Ａが無線通信装置Ｂ宛に送信する音声信号を受信することができない。その結果、無線通信装置Ｂは無線通信装置Ａからの音声信号を受信できず、無線通信装置Ａは無線通信装置Ｂへ送信した音声信号の到達を確認できず、再送することになって通信効率が劣化することになる。

本発明は、低優先度の信号を受信または送信する際に、高優先度の信号の発生が予測される場合に低優先度の信号の受信または送信を制限し、他の無線通信装置が送信する高優先度の信号を受信可能として通信効率を改善することができる無線通信装置、無線通信方法、無線チャネル制御装置および無線チャネル制御プログラムを提供することを目的とする。

第１の発明は、複数の無線チャネルおよび送信と受信の切り替えが可能な１つの無線機と、高優先度の信号と低優先度の信号の無線チャネルを切り替え、かつ送信と受信を切り替える制御を行う無線チャネル制御装置とを用いて無線通信を行う無線通信装置において、無線チャネル制御装置は、低優先度の信号を受信または送信するタイミングにおける高優先度の信号を受信しない確率Ｐに基づき、低優先度の信号を受信または送信する際に、高優先度の信号を受信しない確率Ｐで低優先度の信号を受信または送信する、または高優先度の信号を受信しない確率Ｐが所定の閾値Ｒ以上となり高優先度の信号を受信しないと予測されるときに低優先度の信号を受信または送信する制御を行う構成である。

第１の発明の無線通信装置において、無線チャネル制御装置は、低優先度の信号を受信中または送信中に、送信する高優先度の信号が発生した場合に、該低優先度の信号の受信または送信を中断して該高優先度の信号を送信する制御を行う。

第１の発明の無線通信装置において、無線チャネル制御装置は、低優先度の信号を受信または送信するタイミングとして高優先度の信号の前回の受信時間からの経過時間ｔと、高優先度の信号の発生率λとを用い、高優先度の信号を受信しない確率Ｐは、
Ｐ＝exp(−λｔ）
と規定し、
exp(−λｔ）≧Ｒのとき、またはｔ≦−log Ｒ／λの期間で、
低優先度の信号を受信または送信する構成である。

さらに、無線チャネル制御装置は、低優先度の信号の終了率μを用い、高優先度の信号を受信しない確率Ｐは、
Ｐ＝exp(−λ(ｔ＋１／μ))
と規定し、
exp(−λ(ｔ＋１／μ))≧Ｒのとき、またはｔ≦−logＲ／λ−１／μの期間で、
低優先度の信号を受信または送信する構成としてもよい。

第２の発明は、複数の無線チャネルおよび送信と受信の切り替えが可能な１つの無線機と、高優先度の信号と低優先度の信号の無線チャネルを切り替え、かつ送信と受信を切り替える制御を行う無線チャネル制御装置とを用いて無線通信を行う無線通信方法において、無線チャネル制御装置は、低優先度の信号を受信または送信するタイミングにおける高優先度の信号を受信しない確率Ｐに基づき、低優先度の信号を受信または送信する際に、高優先度の信号を受信しない確率Ｐで低優先度の信号を受信または送信する、または高優先度の信号を受信しない確率Ｐが所定の閾値Ｒ以上となり高優先度の信号を受信しないと予測されるときに低優先度の信号を受信または送信する制御を行う。

第３の発明は、複数の無線チャネルおよび送信と受信の切り替えが可能な１つの無線機と、高優先度の信号と低優先度の信号の無線チャネルを切り替え、かつ送信と受信を切り替える制御を行う無線チャネル制御装置とを用いて無線通信を行う無線通信装置の無線チャネル制御装置において、低優先度の信号を受信または送信するタイミングにおける高優先度の信号を受信しない確率Ｐに基づき、低優先度の信号を受信または送信する際に、高優先度の信号を受信しない確率Ｐで低優先度の信号を受信または送信する、または高優先度の信号を受信しない確率Ｐが所定の閾値Ｒ以上となり高優先度の信号を受信しないと予測されるときに低優先度の信号を受信または送信する制御を行う構成である。

第４の発明の無線チャネル制御プログラムは、第３の発明の無線チャネル制御装置が実行する処理をコンピュータに実行させ、低優先度の信号の送信または受信を制御する処理を行う。

本発明は、高優先度の信号の受信が予測されないタイミングで低優先度の信号の受信または送信するようにし、高優先度の信号の受信が予測されるタイミングでは低優先度の信号の受信または送信を行わないことにより、低優先度の信号（例えばデータ信号）の受信中または送信中に、高優先度の信号（例えば音声信号）の受信ができない事態を最小限に抑え、高優先度の信号のスループットを改善することができる。

本発明が適用される無線通信装置の構成例を示す図である。音声通信とデータ通信の通信形態を説明する図である。信号受信中における送信信号発生時の従来の処理手順例を示すフローチャートである。信号送信中における送信信号発生時の従来の処理手順例を示すフローチャートである。図２のケース１の課題に対応する具体例を説明する図である。図２のケース２の課題に対応する具体例を説明する図である。本発明における音声信号を受信しない確率Ｐと閾値Ｒの関係を説明する図である。本発明の特徴１に対応するデータ信号受信の制御例を示すタイムチャートである。本発明の特徴２に対応するデータ信号送信の処理手順例を示すタイムチャートである。本発明の特徴１に対応するデータ信号受信の処理手順例を示すフローチャートである。本発明の特徴２に対応するデータ信号送信の処理手順例を示すフローチャートである。

（本発明の特徴１）
本発明の特徴１は、図２および図５のケース１のように、高優先信号である音声信号の受信と低優先信号であるデータ信号の受信が同時に発生する環境で、データ信号の受信を制限して音声信号の受信を優先するところにある。

データ信号を受信するか否かは、データ信号を検知した時点において、データ信号受信中に音声信号を受信しない確率Ｐを用いる。音声信号を受信しない確率Ｐは、音声信号の発生率λと音声信号受信後の経過時間ｔに対応し、λが同じであればｔが長いほど、ｔが同じであればλが大きいほど小さくなる特性を有し、例えば、音声信号の発生がポアソン生起であれば、
Ｐ＝exp(−λｔ）
で表される。このとき、データ信号を検知したタイミングｔで、音声信号を受信しない確率Ｐでデータ信号を受信する。あるいは、音声信号を受信する確率（１−Ｐ）でデータ信号を受信しない。

または、閾値Ｒに対してＰ≧Ｒのときにデータ信号を受信し、Ｐ＜Ｒのときにデータ信号を受信しない。すなわち、
exp(−λｔ）≧Ｒのときに、音声信号を受信しない予測なのでデータ信号を受信し、
exp(−λｔ）＜Ｒのときに、音声信号を受信する予測なのでデータ信号を受信しない。この関係を図７(1) に示す。

または、経過時間ｔ＝−log Ｒ／λとなるので、
０＜ｔ≦−log Ｒ／λのときに、音声信号を受信しないと予測される期間なのでデータ信号を受信し、
ｔ＞−log Ｒ／λのときに、音声信号を受信すると予測される期間なのでデータ信号を受信しない。この関係を図７(2) に示す。

（本発明の特徴２）
本発明の特徴２は、図２および図６のケース２のように、高優先信号である音声信号の受信と低優先信号であるデータ信号の受信が同時に発生する環境で、データ信号の送信を制限して音声信号の受信を優先するところにある。上記の特徴１の「データ信号の受信」を「データ信号の送信」に置き換えれば、同じ説明となる。

（本発明の特徴１のデータ信号受信制御例）
図８は、本発明の特徴１に対応するデータ信号受信の制御例を示す。ここでは、図７の説明に用いたＰ＝exp(−λｔ）の関係を用いる。

図８(1) は、発生率λ₁の音声信号を受信してから t₁時間後にデータ信号を検知したときに、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₁t₁）が閾値Ｒ以上となり、あるいはt₁≦−log Ｒ／λ₁となり、音声信号を受信しない予測によりデータ信号を受信する例を示す。これは、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₁t₁）でデータ信号を受信するとしても同様である。

図８(2) は、音声信号を受信してから t₂時間後（t₁＜t₂）にデータ信号を検知したときに、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₁t₂）が閾値Ｒ未満となり、あるいはt₂＞−log Ｒ／λ₁となり、音声信号を受信する予測によりデータ信号を受信しない例を示す。これは、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₁t₂）でデータ信号を受信するとしても同様である。図８(1),(2) の違いは、音声信号の発生率λ₁が同じときに、経過時間がt₁からt₂に長くなって音声信号を受信しない確率Ｐが減少し、音声信号の受信が予測されることを示す。

図８(3) は、音声信号の発生率λ₂が大きくなり（λ₁＜λ₂）、音声信号を受信してから t₁時間後にデータ信号を検知したときに、音声信号を受信しない確率Ｐが閾値Ｒ未満となり、あるいは t₁＞−log Ｒ／λ₂となり、音声信号を受信する予測によりデータ信号を受信しない例を示す。これは、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₂t₁）でデータ信号を受信するとしても同様である。図８(1),(3) の違いは、データ信号の検知時間 t₁が同じときに、音声信号の発生率λ₂が大きくなって音声信号を受信しない確率Ｐが減少し、音声信号の受信が予測されることを示す。

（本発明の特徴２のデータ信号送信制御例）
図９は、本発明の特徴２に対応するデータ信号送信の制御例を示す。ここでは、図７の説明に用いたＰ＝exp(−λｔ）の関係を用いる。

図９(1) は、音声信号を受信してから t₁時間後に送信するデータ信号が発生したときに、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₁t₁）が閾値Ｒ以上となり、あるいはt₁≦−log Ｒ／λ₁となり、音声信号を受信しない予測によりデータ信号を送信する例を示す。これは、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₁t₁）でデータ信号を送信するとしても同様である。

図９(2) は、音声信号を受信してから t₂時間後（t₁＜t₂）に、送信するデータ信号が発生したときに、音声信号を受信しない確率Ｐが閾値Ｒ未満となり、あるいはt₂＞−log Ｒ／λ₁となり、音声信号を受信する予測によりデータ信号を送信しない例を示す。これは、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₁t₂）でデータ信号を送信するとしても同様である。図９(1),(2) の違いは、音声信号の発生率λ₁が同じときに、経過時間がt₁からt₂に長くなって音声信号を受信しない確率Ｐが減少し、音声信号の受信が予測されることを示す。

図９(3) は、音声信号の発生率λ₂が大きくなり（λ₁＜λ₂）、音声信号を受信してから t₁時間後に送信するデータ信号が発生したときに、音声信号を受信しない確率Ｐが閾値Ｒ未満となり、あるいは t₁＞−log Ｒ／λ₂となり、音声信号を受信する予測によりデータ信号を送信しない例を示す。これは、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₂t₁）でデータ信号を送信するとしても同様である。図９(1),(3) の違いは、データ信号の検知時間 t₁が同じときに、音声信号の発生率λ₂が大きくなって音声信号を受信しない確率Ｐが減少し、音声信号の受信が予測されることを示す。

（本発明の特徴１のデータ信号受信の処理手順例）
図１０は、本発明の特徴１に対応するデータ信号受信の処理手順例を示す。本処理手順例は、図８のデータ信号受信の制御例に対応する。

図１０において、無線通信装置の無線チャネル制御装置１２は、無線機１１で無線チャネルをスキャンし（Ｓ11）、受信信号を検知したときに（Ｓ12：Yes ）、その無線チャネルに応じて受信信号が音声信号かデータ信号かを判定する（Ｓ21）。受信信号が音声信号である場合は（Ｓ21：Yes ）、受信信号の復調を開始する（Ｓ13）。それ以降の処理は、図３に示す処理手順と同様である。ただし、受信信号は音声信号であるので、ステップＳ16からステップＳ18への処理のみとなる。

受信信号がデータ信号である場合は（Ｓ21：No）、その時点で音声信号を受信しない確率Ｐが閾値Ｒ以上か否かを判定する（Ｓ22）。Ｐ≧Ｒであれば（Ｓ22：Yes ）、図８(1) に示すように、音声信号を受信しないと予測してデータ信号の復調を開始する（Ｓ13）。それ以降の処理は、図３に示す処理手順と同様である。ただし、受信信号はデータ信号であるので、ステップＳ16からステップＳ17への処理のみとなる。

このステップＳ22の処理は、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₁t₁）でデータ信号を受信するとしても同様であり、音声信号を受信しない予測によりデータ信号を受信する制御となる。なお、音声信号を受信しない確率Ｐでデータ信号を受信する場合、確率（１−Ｐ）でデータ信号を受信復調せずに無線チャネルのスキャン（Ｓ11）に戻ることになる。このとき、データ信号の受信が継続している場合には、時間の経過とともに小さくなった確率Ｐでデータ信号を受信復調することになる。この場合のデータ信号の復調は途中からのため無意味であるので、一度ステップＳ22の判断をしてからもデータ信号の受信が継続している場合には、その間に送信信号が発生していればステップＳ16の処理に進み、送信信号が発生していないときにのみステップＳ11に戻るようにしてもよい。あるいは、ステップＳ15で、受信終了または途中から復調時のように復調不可の場合に、ステップＳ11に戻るようにしてもよい。

Ｐ＜Ｒであれば（Ｓ22：No）、図８(2),(3) に示すように、音声信号を受信すると予測してデータ信号を受信せずに無線チャネルのスキャンに戻る（Ｓ11）。これは、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₁t₂）またはＰ＝exp(−λ₂t₁）でデータ信号を受信するとしても同様であり、音声信号を受信する予測によりデータ信号を受信しない制御となる。

ここで、自局宛に送信されるデータ信号の受信タイミングが既知であれば、ステップＳ22の処理の前に、検知した受信信号が自局宛のデータ信号か否かを判定し、他局宛のデータ信号であれば当該データ信号を受信しないようにしてもよい。そして、自局宛のデータ信号に対してのみ、ステップＳ22で音声信号を受信しない確率Ｐが閾値Ｒ以上か否かを判定するようにしてもよい。

（本発明の特徴２のデータ信号送信の処理手順例）
図１１は、本発明の特徴２に対応するデータ信号送信の処理手順例を示す。本処理手順例は、図９のデータ信号送信の制御例に対応する。

図１１において、無線通信装置の無線チャネル制御装置１２は、送信信号が発生し（Ｓ31）、他の信号を送信中であれば（Ｓ32：Yes ）、それ以降の処理は、図４に示す処理手順と同様である。他の信号を送信中でなければ（Ｓ32：No）、発生した送信信号が音声信号かデータ信号かを判定する（Ｓ41）。送信信号が音声信号である場合は（Ｓ41：Yes ）、送信信号（音声信号）の送信処理を行う（Ｓ37）。

送信信号がデータ信号である場合は（Ｓ41：No）、その時点で音声信号を受信しない確率Ｐが閾値Ｒ以上か否かを判定する（Ｓ42）。Ｐ≧Ｒであれば（Ｓ42：Yes ）、図９(1) に示すように、音声信号を受信しないと予測して、送信信号（データ信号）の送信処理を行う（Ｓ37）。このステップＳ42の処理は、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₁t₁）でデータ信号を送信するとしても同様であり、音声信号を受信しない予測によりデータ信号を送信する制御となる。

Ｐ＜Ｒであれば（Ｓ42：No）、図９(2),(3) に示すように、音声信号を受信すると予測して送信信号（データ信号）を記憶して他の信号の送信終了後に再送処理するか、破棄してデータ端末に通知する（Ｓ35）。これは、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ₁t₂）またはＰ＝exp(−λ₂t₁）でデータ信号を送信するとしても同様であり、音声信号を受信する予測によりデータ信号を送信しない制御となる。

（本発明における音声信号を受信しない確率Ｐの変形例）
以上の説明では、音声信号の発生率λと音声信号受信後の経過時間ｔをパラメータとして、音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λｔ）としたが、データ信号の継続時間を考慮してデータ信号の呼の終了率μを用い、図８に示すように、データ信号の発生時間ｔに対するデータ信号の継続時間をｔ＋１／μと定義し、データ信号の継続時間中に音声信号を受信しない確率Ｐ＝exp(−λ(ｔ＋１／μ)) としてもよい。

この場合、閾値Ｒに対してＰ≧Ｒのときにデータ信号を受信／送信し、Ｐ＜Ｒのときにデータ信号を受信／送信しない。すなわち、
exp(−λ(ｔ＋１／μ))≧Ｒのときに、音声信号を受信しない予測なのでデータ信号を受信／送信し、
exp(−λ(ｔ＋１／μ))＜Ｒのときに、音声信号を受信する予測なのでデータ信号を受信／送信しない。

または、経過時間ｔが
０＜ｔ≦−log Ｒ／λ−１／μのときに、音声信号を受信しない予測なのでデータ信号を受信／送信し、
ｔ＞−log Ｒ／λ−１／μのときに、音声信号を受信する予測なのでデータ信号を受信／送信しない。

なお、音声信号およびデータ信号の送信／受信ごとに、音声信号とデータ信号の発呼数と終了呼数をカウントし、音声信号の発呼数を計測時間で除した値を発生率λ、データ信号の終了呼数を計測時間で除した値を終了率μとし、音声信号を受信しない確率として
Ｐ＝exp(−λｔ）またはＰ＝exp(−λ(ｔ＋１／μ))
の算出に用いてもよい。

以上説明した無線チャネル制御装置１２において、高優先度の音声信号を受信しない確率Ｐに基づいて低優先度のデータ信号の送信または受信する制御は、コンピュータを無線チャネル制御装置として機能させるコンピュータプログラムにより実現することができる。このコンピュータプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記憶媒体に記憶することも、ネットワークを介して提供することも可能である。

１１無線機
１２無線チャネル制御装置
１３音声通信端末
１４データ通信端末

Claims

複数の無線チャネルおよび送信と受信の切り替えが可能な１つの無線機と、高優先度の信号と低優先度の信号の無線チャネルを切り替え、かつ送信と受信を切り替える制御を行う無線チャネル制御装置とを用いて無線通信を行う無線通信装置において、
前記無線チャネル制御装置は、前記低優先度の信号を受信または送信するタイミングにおける前記高優先度の信号を受信しない確率Ｐに基づき、前記低優先度の信号を受信または送信する際に、前記高優先度の信号を受信しない確率Ｐで前記低優先度の信号を受信または送信する、または前記高優先度の信号を受信しない確率Ｐが所定の閾値Ｒ以上となり前記高優先度の信号を受信しないと予測されるときに前記低優先度の信号を受信または送信する制御を行う構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
請求項１に記載の無線通信装置において、
前記無線チャネル制御装置は、前記低優先度の信号を受信中または送信中に、送信する前記高優先度の信号が発生した場合に、該低優先度の信号の受信または送信を中断して該高優先度の信号を送信する制御を行う
ことを特徴とする無線通信装置。
請求項１に記載の無線通信装置において、
前記無線チャネル制御装置は、前記低優先度の信号を受信または送信するタイミングとして前記高優先度の信号の前回の受信時間からの経過時間ｔと、前記高優先度の信号の発生率λとを用い、前記高優先度の信号を受信しない確率Ｐは、
Ｐ＝exp(−λｔ）
と規定し、
exp(−λｔ）≧Ｒのとき、またはｔ≦−log Ｒ／λの期間で、
前記低優先度の信号を受信または送信する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
請求項３に記載の無線通信装置において、
前記無線チャネル制御装置は、前記低優先度の信号の終了率μを用い、前記高優先度の信号を受信しない確率Ｐは、
Ｐ＝exp(−λ(ｔ＋１／μ))
と規定し、
exp(−λ(ｔ＋１／μ))≧Ｒのとき、またはｔ≦−logＲ／λ−１／μの期間で、
前記低優先度の信号を受信または送信する構成である
ことを特徴とする無線通信装置。
複数の無線チャネルおよび送信と受信の切り替えが可能な１つの無線機と、高優先度の信号と低優先度の信号の無線チャネルを切り替え、かつ送信と受信を切り替える制御を行う無線チャネル制御装置とを用いて無線通信を行う無線通信方法において、
前記無線チャネル制御装置は、前記低優先度の信号を受信または送信するタイミングにおける前記高優先度の信号を受信しない確率Ｐに基づき、前記低優先度の信号を受信または送信する際に、前記高優先度の信号を受信しない確率Ｐで前記低優先度の信号を受信または送信する、または前記高優先度の信号を受信しない確率Ｐが所定の閾値Ｒ以上となり前記高優先度の信号を受信しないと予測されるときに前記低優先度の信号を受信または送信する制御を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
複数の無線チャネルおよび送信と受信の切り替えが可能な１つの無線機と、高優先度の信号と低優先度の信号の無線チャネルを切り替え、かつ送信と受信を切り替える制御を行う無線チャネル制御装置とを用いて無線通信を行う無線通信装置の無線チャネル制御装置において、
前記低優先度の信号を受信または送信するタイミングにおける前記高優先度の信号を受信しない確率Ｐに基づき、前記低優先度の信号を受信または送信する際に、前記高優先度の信号を受信しない確率Ｐで前記低優先度の信号を受信または送信する、または前記高優先度の信号を受信しない確率Ｐが所定の閾値Ｒ以上となり前記高優先度の信号を受信しないと予測されるときに前記低優先度の信号を受信または送信する制御を行う構成である
ことを特徴とする無線チャネル制御装置。
請求項６に記載の無線チャネル制御装置が実行する処理をコンピュータに実行させ、前記低優先度の信号の送信または受信を制御する処理を行うことを特徴とする無線チャネル制御プログラム。