JPWO2015015678A1 - 無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法 - Google Patents

Abstract

送信電力制御を行う場合であっても、通信品質を維持しつつ、無駄な送信電力の消費を抑制することが可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供する。余剰値受付手段（１４）は、制御局から送信される無線信号の現在の送信電力から送信電力の上限値までの余剰値を、制御局から受け付ける。切替判定手段（１６）は、制御局から受信された無線信号の受信電力が、制御局における送信電力を制御するための電力制御判定閾値よりも小さい場合に、受信電力と前記余剰値とに基づいて、現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが可能であるか否かを判断する。送信電力制御手段（１８）は、切替判定手段（１６）によって切り替え不可と判定された場合に、受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証電力になるように、制御局における送信電力を抑制するように制御する。

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法に関し、特に、送信局（制御局）における送信電力を制御可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法に関する。

無線通信において、無線伝送路の状態の悪化（例えば降雨等）によって受信局における受信電力が低下することを抑制するために、送信局における送信電力を制御することが行われている。この送信電力を制御する方法として、例えばＡＴＰＣ（Automatic Transmit Power Control：自動送信電力制御）がある。ＡＴＰＣにおいては、受信局（判定局）は、受信電力と、予め定められた電力制御判定閾値とを比較することによって、送信局（制御局）における送信電力を制御する。なお、電力制御判定閾値とは、送信電力制御に用いられる、受信局（判定局）における受信電力の閾値である。

また、最適な無線通信を行うための技術として、無線伝送路の状態に応じて変調方式を自動的に切り替える適応変調方式がある。適応変調方式として、例えばＡＭＲ（Adaptive Modulation Radio）がある。適応変調方式では、受信局（判定局）における受信電力と、上位変調方式切替閾値とに応じて変調方式を切り替える技術が提案されている。なお、上位変調方式切替閾値とは、現在の変調方式から上位変調方式への切替に必要な、受信局（判定局）における受信電力の閾値である。また、上位変調方式とは、現在の変調方式よりも変調多値数の大きい変調方式をいう。

具体的には、例えば、無線伝送路の状態が良好である場合には、無線通信装置は、無線伝送路の状態悪化に対する耐力は小さいが、伝送容量が大きい変調方式（例えば変調多値数の大きい多重変調方式）を用いて通信を行う。一方、無線伝送路の状態が悪化した場合には、無線通信装置は、伝送容量は小さいが、無線伝送路の状態悪化に対する耐力が大きい変調方式（例えば変調多値数の小さい多重変調方式）を用いて通信を行う。

上記の技術に関連し、例えば、特許文献１には、第１通信装置における通信信号送信手段の最大送信可能電力と、通信信号送信手段により通信信号を送信した際の送信電力との差を示す送信電力余力データを取得し、送信電力余力データ及び第２通信装置における受信電力データに基づいて予測される最大受信電力データと、複数のデータレートにそれぞれ対応付けられた所要受信電力データとに基づいて、データレート（変調方式）を決定する通信システムが開示されている。

特開２００６−１０１３４５号公報

ここで、上述したＡＴＰＣにおいては、受信局（判定局）における受信電力が電力制御判定閾値よりも小さい場合、送信電力制御によって、受信局（判定局）は、電力制御判定閾値まで受信電力を上昇させるため、送信局（制御局）における送信電力を上昇させるように制御しようとする。

一方、例えば、電力制御判定閾値が、上位変調方式切替閾値よりも大きい場合では、受信電力を上昇させて電力制御判定閾値に近づけるよう送信電力を制御するためには、上位変調方式に変調方式を切り替える必要がある。しかしながら、送信局（制御局）において送信電力上限までの余剰値に余裕がない場合には、受信局（判定局）において受信電力が上位変調方式切替閾値を超えるように、送信局（制御局）において送信電力を上昇させることができない。したがって、変調方式を上位変調方式に切り替えることはできない。

しかしながら、送信局（制御局）は、送信電力制御によって、変調方式を上位変調方式に切り替えることができないにも関わらず、送信電力を上昇させるように制御する。したがって、このような場合に、送信局（制御局）は、無駄な電力を消費してしまうという問題があった。

ここで、特許文献１の技術においては、各変調方式（データレート）それぞれについて、目標受信電力データ（目標ＳＮＲ）が対応づけられおり、その目標受信電力データを用いて、送信電力が制御される。また、特許文献１の技術においては、送信電力の制御はリアルタイム処理として行われ、変調方式の変更はバッチ処理として行われる。つまり、特許文献１の技術においては、送信電力制御及び変調方式変更処理は、独立した別個の処理とされている。

つまり、特許文献１の技術においては、送信電力制御によって送信電力を上昇させるように制御する場合において、変調方式を上位変調方式に変更する必要が生じるといったケースを想定し得ない。したがって、特許文献１の技術においては、上記問題を解決できなかった。

本発明の目的は、このような課題を解決するためになされたものであり、送信電力制御を行う場合であっても、通信品質を維持しつつ、無駄な送信電力の消費を抑制することが可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供することにある。

本発明にかかる第１の無線通信装置は、他の無線通信装置から無線信号を受信する受信手段と、前記他の無線通信装置から送信される無線信号の現在の送信電力から送信電力の上限値までの余剰値を、前記他の無線通信装置から受け付ける余剰値受付手段と、前記他の無線通信装置から受信された無線信号の受信電力が、前記他の無線通信装置における送信電力を制御するための電力制御判定閾値よりも小さい場合に、前記受信電力と前記余剰値とに基づいて、現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが可能であるか否かを判定する切替判定手段と、前記切替判定手段によって切り替え不可と判定された場合に、受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証電力になるように、前記他の無線通信装置における送信電力を抑制するように制御する送信電力制御手段とを有する。

本発明にかかる第２の無線通信装置は、他の無線通信装置に無線信号を送信する送信手段と、前記送信手段によって送信される無線信号の現在の送信電力から送信電力の上限値までの余剰値を算出する余剰値算出手段と、前記他の無線通信装置において、前記他の無線通信装置で受信された無線信号の受信電力が、前記送信手段における送信電力を制御するための電力制御判定閾値よりも小さい場合に、前記他の無線通信装置における受信電力と前記余剰値とに基づいて現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが不可であると判定されたときに、前記他の無線通信装置における受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証電力になるように、前記送信手段における送信電力を抑制するように制御する送信電力制御手段とを有する。

本発明にかかる無線通信システムは、送信側の無線通信装置における現在の送信電力から送信電力の上限値までの余剰値を算出する余剰値算出手段と、前記送信側の無線通信装置から受信側の無線通信装置によって受信された無線信号の受信電力が、前記送信側の無線通信装置から送信される無線信号の送信電力を制御するための電力制御判定閾値よりも小さい場合に、前記受信側の無線通信装置における受信電力と前記余剰値とに基づいて、現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが可能であるか否かを判定する切替判定手段と、前記切替判定手段によって切り替え不可と判定された場合に、前記受信側の無線通信装置における受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証電力になるように、前記送信側の無線通信装置における送信電力を抑制するように制御する送信電力制御手段とを有する。

本発明にかかる第１の無線通信方法は、他の無線通信装置から無線信号を受信し、前記他の無線通信装置から送信される無線信号の現在の送信電力から送信電力の上限値までの余剰値を、前記他の無線通信装置から受け付け、前記他の無線通信装置から受信された無線信号の受信電力が、前記他の無線通信装置における送信電力を制御するための電力制御判定閾値よりも小さい場合に、前記受信電力と前記余剰値とに基づいて、現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが可能であるか否かを判定し、前記判定において切り替え不可と判定された場合に、受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証電力になるように、前記他の無線通信装置における送信電力を抑制するように制御する。

本発明にかかる第２の無線通信方法は、他の無線通信装置に無線信号を送信し、前記送信される無線信号の現在の送信電力から送信電力の上限値までの余剰値を算出し、前記他の無線通信装置において、前記他の無線通信装置で受信された無線信号の受信電力が、送信電力を制御するための電力制御判定閾値よりも小さい場合に、前記他の無線通信装置における受信電力と前記余剰値とに基づいて現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが不可であると判定されたときに、前記他の無線通信装置における受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証電力になるように、送信電力を抑制するように制御する。

本発明によれば、送信電力制御を行う場合であっても、通信品質を維持しつつ、無駄な送信電力の消費を抑制することが可能な無線通信装置、無線通信システム及び無線通信方法を提供できる。

本発明の実施の形態にかかる無線通信装置の概要を示す図である。 実施の形態１にかかる無線通信システムを示す図である。 実施の形態１にかかる制御局の構成を示す図である。 実施の形態１にかかる判定局の構成を示す図である。 実施の形態１にかかる無線フレームデータを例示する図である。 実施の形態１にかかる無線通信システムの全体的な動作を示すシーケンス図である。 実施の形態１にかかる判定局における判定処理を示すフローチャートである。 実施の形態１にかかる制御局における制御処理を示すフローチャートである。 実施の形態１における処理を説明するための図である。 比較例にかかる処理を説明するための図である。 実施の形態２にかかる送信局の構成を示す図である。 実施の形態２にかかる受信局の構成を示す図である。

（本発明にかかる実施の形態の概要）
実施の形態の説明に先立って、図１を用いて、本発明にかかる実施の形態の概要を説明する。図１は、本発明の実施の形態にかかる無線通信装置１の概要を示す図である。無線通信装置１は、受信手段１２と、余剰値受付手段１４と、切替判定手段１６と、送信電力制御手段１８とを有する。なお、無線通信装置１は、例えば判定局（受信局）であってもよい。また、以下の「他の無線通信装置」は、例えば制御局（送信局）であってもよい。

受信手段１２は、他の無線通信装置（例えば制御局）から無線信号を受信する。余剰値受付手段１４は、他の無線通信装置から送信される無線信号の現在の送信電力から送信電力の上限値までの余剰値を、他の無線通信装置から受け付ける。切替判定手段１６は、他の無線通信装置から受信された無線信号の受信電力が、他の無線通信装置における送信電力を制御するための電力制御判定閾値よりも小さい場合に、受信電力と前記余剰値とに基づいて、現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが可能であるか否かを判断する。送信電力制御手段１８は、切替判定手段１６によって切り替え不可と判定された場合に、受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証電力になるように、他の無線通信装置における送信電力を抑制するように制御する。

本発明の実施の形態にかかる無線通信装置１によれば、送信電力制御を行う場合であっても、通信品質を維持しつつ、無駄な送信電力の消費を抑制することができる。また、判定局（受信局）である無線通信装置と制御局（送信局）である無線通信装置とで構成される無線通信システムによっても、送信電力制御を行う場合であっても、通信品質を維持しつつ、無駄な送信電力の消費を抑制することができる。
なお、切替判定手段１６及び送信電力制御手段１８は、判定局（受信局）である無線通信装置１に設けられるとしたが、制御局（送信局）である無線通信装置に設けられていてもよい。この場合、制御局（送信局）である無線通信装置によっても、送信電力制御を行う場合であっても、通信品質を維持しつつ、無駄な送信電力の消費を抑制することができる。

（実施の形態１）
以下、図面を参照して実施の形態１について説明する。
図２は、実施の形態１にかかる無線通信システム５０を示す図である。無線通信システム５０は、無線通信装置である制御局１００と、無線通信装置である判定局２００とから構成される。制御局１００と判定局２００とは、無線回線を介して無線通信可能に接続されている。

また、制御局１００及び判定局２００は、それぞれデータ回線６０，７０と接続されている。データ回線６０，７０は、例えば通信事業者又はプロバイダ事業者等のネットワークと接続される回線である。制御局１００及び判定局２００は、データ回線６０，７０を介して、パケット又はフレーム等のユーザデータを送受信する。ここで、無線通信システム５０は、例えば、イーサネット（登録商標）に準拠していてもよい。

制御局１００及び判定局２００は、例えばディジタルマイクロ波通信装置であってもよい。また、制御局１００及び判定局２００の一方は、携帯端末又は無線ＬＡＮ（Local Area Network）装置であってもよく、他方は無線基地局又は無線ＬＡＮ基地局であってもよい。

制御局１００は、無線回線を介して判定局２００に対してデータを送信する送信局として機能する。また、判定局２００は、無線回線を介して制御局１００からデータを受信する受信局として機能する。つまり、制御局１００は、判定局２００に対して無線信号を伝送する。判定局２００は、その無線信号を受信した際の受信電力と、電力制御判定閾値とに基づいて、制御局１００において送信電力をどのように制御するかを判定する。さらに、判定局２００は、受信電力と、上位変調方式切替閾値とに基づいて、上位変調方式に変調方式を切り替えることが可能か否かを判定する。制御局１００は、判定局２００による送信電力制御の判定結果に応じて、送信電力を制御する。また、制御局１００は、判定局２００による変調方式切替可否の判定結果に応じて、変調方式を切り替える。

ここで、本実施の形態１においては、判定局２００は、受信電力が電力制御判定閾値よりも小さい場合であって、電力制御判定閾値が上位変調方式切替閾値よりも大きいときに、上位変調方式に変調方式を切り替えることが可能か否かを判定する。そして、切り替え不可である場合、判定局２００は、受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証受信電力となるように、制御局１００における送信電力を抑制するように制御する。詳しくは後述する。

図３は、実施の形態１にかかる制御局１００の構成を示す図である。制御局１００は、アンテナ１０２、送信部１１０、余剰値算出部１１２、余剰値多重処理部１１４、受信部１２０、制御データ抽出部１２２、ＡＴＰＣ処理部１２４、品質保証電力制御部１２６及び変調方式切替部１２８を有する。なお、図３において、アンテナ１０２は、送信側及び受信側それぞれについて別個に設けられているように記載されているが、アンテナ１０２は、送信側及び受信側で共通してもよい。

また、図４は、実施の形態１にかかる判定局２００の構成を示す図である。判定局２００は、アンテナ２０２、受信部２１０、受信電力算出部２２０、ＡＴＰＣ判定部２２２、余剰値抽出部２３０、上位変調方式切替判定部２３２、品質保証電力制御値算出部２３４、変調方式切替通知生成部２３６、制御データ多重処理部２５０及び送信部２５２を有する。なお、図４において、アンテナ２０２は、送信側及び受信側それぞれについて別個に設けられているように記載されているが、アンテナ２０２は、送信側及び受信側で共通してもよい。

制御局１００の送信部１１０は、データ回線６０を介して受信された送信データを含む無線信号を、現在設定されている送信電力で、アンテナ１０２及び無線回線を介して、判定局２００に対して無線送信する。詳しくは後述する。

余剰値算出部１１２は、制御局１００の送信電力の上限値である送信電力上限を記憶している。この送信電力上限は、例えば、制御局１００の機器としての送信電力の限界値であってもよいし、予め管理者によって設定された設定値であってもよい。また、余剰値算出部１１２は、送信部１１０から、現在の送信電力値を取得する。さらに、余剰値算出部１１２は、この送信電力上限と、現在の送信電力値とを比較して、送信電力の余剰値（送信電力余剰値）を算出する。例えば、余剰値算出部１１２は、送信電力上限と、現在の送信電力値との差分を、送信電力余剰値として算出してもよい。さらに、余剰値算出部１１２は、算出された送信電力余剰値を、余剰値多重処理部１１４に対して出力する。

余剰値多重処理部１１４は、データ回線６０を介して、送信対象となるデータである送信データを受信する。また、余剰値多重処理部１１４は、余剰値算出部１１２から、送信電力余剰値を受け付ける。さらに、余剰値多重処理部１１４は、送信データに設けられているパケットヘッダ又は制御情報領域に、送信電力余剰値を付加（多重化）して、無線フレームデータ（図５を用いて後述する）を生成する。さらに、余剰値多重処理部１１４は、生成された無線フレームデータを、送信部１１０に対して出力する。

送信部１１０は、余剰値多重処理部１１４から無線フレームデータを受け付ける。送信部１１０は、無線フレームデータに対して、現在設定されている変調方式で変調処理を行い、変調信号を生成する。さらに、送信部１１０は、生成された変調信号に対して増幅等の無線送信に必要な処理を施す。そして、送信部１１０は、現在設定されている送信電力で、無線フレームデータを含む無線信号を、無線回線を介して判定局２００に対して無線送信する。

図５は、無線フレームデータを例示する図である。図５に例示するように、無線フレームデータは、ヘッダと、送信対象のデータである送信データ（ペイロード）とを含む。ヘッダは、制御局側制御情報領域と、判定局側制御情報領域とを含む。制御局側制御情報領域は、制御局１００から判定局２００を制御するための情報を付加するために設けられた領域である。また、判定局側制御情報領域は、判定局２００から制御局１００を制御するための情報を付加するために設けられた領域である。制御局側制御情報領域には、送信電力余剰値が書き込まれる。なお、判定局側制御情報領域については後述する。

判定局２００の受信部２１０（図４）は、制御局１００から、無線回線及びアンテナ２０２を介して、無線信号を受信する。ここで、受信された信号を、受信信号と称する。受信部２１０は、受信信号に対して、現在設定されている変調方式で復調処理を行い、無線フレームデータを生成する。さらに、受信部２１０は、生成された無線フレームデータを、余剰値抽出部２３０に対して出力する。

受信電力算出部２２０は、判定局２００において受信された受信信号の受信電力を計測し、受信電力レベル（ＲＳＬ：Received Signal Level）を算出する。さらに、受信電力算出部２２０は、受信電力レベルを、ＡＴＰＣ判定部２２２及び上位変調方式切替判定部２３２に対して出力する。

ＡＴＰＣ判定部２２２は、ＡＴＰＣ等の送信電力制御を行うための処理を行う。ＡＴＰＣ判定部２２２は、電力制御判定閾値を記憶している。ＡＴＰＣ判定部２２２は、受信電力レベルと、電力制御判定閾値とを比較する。ＡＴＰＣ判定部２２２は、受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも小さい場合には、上位変調方式切替判定部２３２に対して、その旨を示す制御信号を出力する。

一方、受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも大きいか又は電力制御判定閾値と同じである場合には、ＡＴＰＣ判定部２２２は、制御局１００の送信電力を下降（ＤＯＷＮ）又は維持（ＨＯＬＤ）するためのＡＴＰＣ制御値を生成する。さらに、ＡＴＰＣ判定部２２２は、生成されたＡＴＰＣ制御値を、制御データ多重処理部２５０に対して出力する。

ここで、ＡＴＰＣ判定部２２２は、受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも大きい場合に、送信電力を下降（ＤＯＷＮ）するためのＡＴＰＣ制御値を生成し、受信電力レベルが電力制御判定閾値と同じである場合に、送信電力を維持（ＨＯＬＤ）するためのＡＴＰＣ制御値を生成してもよい。また、受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも大きい場合、受信電力レベルは低下していないため、ＡＴＰＣ判定部２２２は、送信電力を維持（ＨＯＬＤ）するためのＡＴＰＣ制御値を生成してもよい。

なお、ＡＴＰＣ制御値は、ＨＯＬＤの場合は「０」を示す値であってもよい。また、ＡＴＰＣ制御値は、ＤＯＷＮの場合は、予め定められた微小電力分だけ送信電力を下降させることを示す値であってもよい。又は、ＡＴＰＣ制御値は、ＤＯＷＮの場合は、受信電力レベルと電力制御判定閾値との差分だけ送信電力を下降させることを示す値であってもよい。

余剰値抽出部２３０は、受信部２１０からの無線フレームデータから、送信電力余剰値を抽出する。さらに、余剰値抽出部２３０は、抽出された送信電力余剰値を、上位変調方式切替判定部２３２に対して出力する。また、余剰値抽出部２３０は、送信電力余剰値を除いた無線フレームデータから送信データ（ペイロード）を抽出する。そして、余剰値抽出部２３０は、その送信データ（ペイロード）を、受信データとして、データ回線７０に対して送信する。

上位変調方式切替判定部２３２は、ＡＴＰＣ判定部２２２から制御信号を受け付ける。この場合、上位変調方式切替判定部２３２は、受信電力算出部２２０から、受信電力レベルを受け付ける。また、上位変調方式切替判定部２３２は、余剰値抽出部２３０から、送信電力余剰値を受け付ける。さらに、上位変調方式切替判定部２３２は、受信電力レベルと、送信電力余剰値とに基づいて、上位変調方式に変調方式を切り替え可能であるか否かを判定する。

具体的には、上位変調方式切替判定部２３２は、受信電力レベルと送信電力余剰値とから、受信電力上限を算出する。ここで、受信電力上限とは、制御局１００が送信電力上限で無線信号を送信した場合に、判定局２００がその無線信号を受信した際の受信電力である。例えば、上位変調方式切替判定部２３２は、受信電力レベルと送信電力余剰値との和を受信電力上限としてもよい。また、上位変調方式切替判定部２３２は、受信電力レベルと送信電力余剰値との和から、無線回線における電力の減衰分を差し引いた値を、受信電力上限としてもよい。

また、上位変調方式切替判定部２３２は、算出された受信電力上限と、変調方式を上位変調方式へ切り替えるための閾値（上位変調方式切替閾値）とを比較する。そして、上位変調方式切替判定部２３２は、受信電力上限が上位変調方式切替閾値よりも小さい場合に、上位変調方式に切り替え不可であると判定する。一方、上位変調方式切替判定部２３２は、受信電力上限が上位変調方式切替閾値以上である場合に、上位変調方式に切り替え可能であると判定する。

上位変調方式切替判定部２３２は、上位変調方式に切り替え不可であると判定した場合には、その旨を示す制御信号を、品質保証電力制御値算出部２３４に対して出力する。一方、上位変調方式切替判定部２３２は、上位変調方式に切り替え可能であると判定した場合には、その旨を示す制御信号を、変調方式切替通知生成部２３６に対して出力する。

品質保証電力制御値算出部２３４は、上位変調方式切替判定部２３２から制御信号を受け付けた場合に、品質保証電力制御値を算出する。さらに、品質保証電力制御値算出部２３４は、算出された品質保証電力制御値を、制御データ多重処理部２５０に対して出力する。

ここで、品質保証電力制御値とは、判定局２００における受信電力が品質保証電力になるように、制御局１００における送信電力を抑制するように制御するための制御値である。また、品質保証電力とは、現在の変調方式において通信品質が保証される必要十分な受信電力である。つまり、品質保証電力制御値算出部２３４は、判定局２００における受信電力が通信品質を保証する受信電力（品質保証電力）になるように、制御局１００の送信電力を制御する機能を有している。なお。品質保証電力は、無線通信装置（判定局２００）ごとに予め設定されている電力値であってもよい。また、品質保証電力は、各変調方式についてそれぞれ設けられてもよい。

品質保証電力制御値算出部２３４は、例えば以下の方法のうちのいずれかによって、品質保証電力制御値を算出してもよい。
例えば、品質保証電力制御値算出部２３４は、予め定められた微小電力分だけ下降することを示す値を、品質保証電力制御値として算出してもよい。
あるいは、例えば、品質保証電力制御値算出部２３４は、受信電力レベルと品質保証電力との差分を算出する。そして、品質保証電力制御値算出部２３４は、その差分を、品質保証電力制御値として算出してもよい。

変調方式切替通知生成部２３６は、上位変調方式切替判定部２３２から制御信号を受け付けた場合に、変調方式切替通知を生成する。そして、変調方式切替通知生成部２３６は、生成された変調方式切替通知を、制御データ多重処理部２５０に対して出力する。
ここで、変調方式切替通知とは、制御局１００に対し、変調方式を上位変調方式に切り替えるように制御するための通知である。制御局１００がこの変調方式切替通知を受信すると、制御局１００及び判定局２００は、変調方式を上位変調方式に切り替えるように処理する。

制御データ多重処理部２５０は、データ回線７０を介して、判定局２００から制御局１００に対する送信対象となるデータである送信データを受信する。また、制御データ多重処理部２５０は、ＡＴＰＣ判定部２２２から、ＡＴＰＣ制御値を受け付ける。また、制御データ多重処理部２５０は、品質保証電力制御値算出部２３４から、品質保証電力制御値を受け付ける。また、制御データ多重処理部２５０は、変調方式切替通知生成部２３６から、変調方式切替通知を受け付ける。

ここで、実施の形態１においては、ＡＴＰＣ制御値、品質保証電力制御値及び変調方式切替通知を、制御データと総称する。制御データ多重処理部２５０は、送信データに設けられているパケットヘッダ又は制御情報領域に、制御データを付加（多重化）して、無線フレームデータを生成する。さらに、制御データ多重処理部２５０は、生成された無線フレームデータを、送信部２５２に対して出力する。

図５に例示するように、無線フレームデータにおける判定局側制御情報領域には、制御データとして、ＡＴＰＣ制御値、品質保証電力制御値及び変調方式切替通知が書き込まれる。つまり、判定局側制御情報領域には、ＡＴＰＣ制御値、品質保証電力制御値及び変調方式切替通知を書き込むための領域が、それぞれ設けられている。

送信部２５２は、制御データ多重処理部２５０から無線フレームデータを受け付ける。送信部２５２は、無線フレームデータに対して、現在設定されている変調方式で変調処理を行い、変調信号を生成する。さらに、送信部２５２は、生成された変調信号に対して増幅等の無線送信に必要な処理を施す。そして、送信部２５２は、無線フレームデータを含む無線信号を、無線回線を介して制御局１００に対して無線送信する。

なお、図示していないが、判定局２００は、一般的な適応変調方式を制御するための構成を有してもよい。つまり、判定局２００は、受信電力レベルが上位変調方式切替閾値以上となった場合に、上位変調方式に切り替えるための切替通知を、制御局１００に対して送信するようにしてもよい。また、判定局２００は、受信電力レベルが下位変調方式切替閾値以下となった場合に、下位変調方式に切り替えるための切替通知を、制御局１００に対して送信するようにしてもよい。

制御局１００の受信部１２０（図３）は、判定局２００から、無線回線及びアンテナ１０２を介して、無線信号を受信する。ここで、受信された信号を、受信信号と称する。受信部１２０は、受信信号に対して、現在設定されている変調方式で復調処理を行い、無線フレームデータを生成する。さらに、受信部１２０は、生成された無線フレームデータを、制御データ抽出部１２２に対して出力する。

制御データ抽出部１２２は、受信部１２０からの無線フレームデータから、制御データを抽出する。また、制御データ抽出部１２２は、制御データを除いた無線フレームデータから送信データ（ペイロード）を抽出する。そして、制御データ抽出部１２２は、その送信データ（ペイロード）を、受信データとして、データ回線６０に対して送信する。

さらに、制御データ抽出部１２２は、無線フレームデータからＡＴＰＣ制御値が抽出された場合には、そのＡＴＰＣ制御値を、ＡＴＰＣ処理部１２４に対して出力する。また、制御データ抽出部１２２は、無線フレームデータから品質保証電力制御値が抽出された場合には、その品質保証電力制御値を、品質保証電力制御部１２６に対して出力する。また、制御データ抽出部１２２は、無線フレームデータから変調方式切替通知が抽出された場合には、その変調方式切替通知を、変調方式切替部１２８に対して出力する。

ＡＴＰＣ処理部１２４は、制御データ抽出部１２２からＡＴＰＣ制御値を受け付けると、そのＡＴＰＣ制御値に応じて、一般的なＡＴＰＣの処理と同様に、送信電力を制御する。例えば、ＡＴＰＣ制御値が「０」を示す値である場合、ＡＴＰＣ処理部１２４は、送信電力を維持（ＨＯＬＤ）するように、送信部１１０を制御してもよい。

また、例えば、ＡＴＰＣ制御値が、微小電力分だけ下降させることを示す値である場合、ＡＴＰＣ処理部１２４は、その微小電力分だけ送信電力を下降させるように、送信部１１０を制御してもよい。この場合、ＡＴＰＣ処理部１２４は、１回の処理のみで、送信電力を、判定局２００における受信電力レベルが電力制御判定閾値に達するように制御するわけではない。つまり、判定局２００における受信電力レベルが電力制御判定閾値に達するまで、繰り返し、判定局２００は制御局１００に対して、微小電力分だけ下降させることを示す値を送信する。そして、ＡＴＰＣ処理部１２４は、制御局１００が判定局２００から微小電力分だけ下降させることを示す値を受信するごとに、少しずつ、送信電力を、判定局２００における受信電力レベルが電力制御判定閾値に近づくように制御する。

また、例えば、ＡＴＰＣ制御値が、受信電力レベルと電力制御判定閾値との差分だけ下降させることを示す値である場合、ＡＴＰＣ処理部１２４は、送信電力をその差分だけ下降させるように、送信部１１０を制御してもよい。この場合、ＡＴＰＣ処理部１２４は、１回の処理のみで、送信電力を、判定局２００における受信電力レベルが電力制御判定閾値に達するように制御することが可能である。

変調方式切替部１２８は、制御データ抽出部１２２から変調方式切替通知を受け付けると、その変調方式切替通知に応じて、変調方式を上位変調方式に切り替えるように、送信部１１０を制御する。具体的には、変調方式切替部１２８は、送信部１１０に対して、変調方式を上位変調方式に切り替えるための処理を行うように、制御を行う。

送信部１１０は、変調方式切替部１２８の制御に応じて、判定局２００における受信電力が上位変調方式切替閾値以上となるように、送信電力を上昇させる。そして、送信部１１０は、判定局２００に対して変調方式を切り替えることが可能である旨を示す通知（ＯＫ通知）を送信する。判定局２００は、ＯＫ通知を受信すると、変調方式を上位変調方式に切り替えるための準備を行う。一方、制御局１００の送信部１１０は、ＯＫ通知を送信した次の通信で、上位変調方式に切り替わった変調方式で変調を行い、無線信号を送信する。判定局２００は、ＯＫ通知を受信した次の通信で、上位変調方式で無線信号を復調する。

品質保証電力制御部１２６は、制御データ抽出部１２２から品質保証電力制御値を受け付けると、その品質保証電力制御値に応じて、判定局２００における受信電力レベルが品質保証電力になるように、送信電力を制御する。例えば、品質保証電力制御値が、微小電力分だけ下降させることを示す値である場合、品質保証電力制御部１２６は、その微小電力分だけ送信電力を下降させるように、送信部１１０を制御してもよい。

この場合、品質保証電力制御部１２６は、１回の処理のみで、送信電力を、判定局２００における受信電力レベルが品質保証電力に達するように制御するわけではない。つまり、判定局２００における受信電力レベルが品質保証電力に達するまで、繰り返し、判定局２００は制御局１００に対して、微小電力分だけ下降させることを示す値を送信する。そして、品質保証電力制御部１２６は、制御局１００が判定局２００から微小電力分だけ下降させることを示す値を受信するごとに、少しずつ、送信電力を、判定局２００における受信電力レベルが品質保証電力に近づくように制御する。

また、例えば、品質保証電力制御値が、受信電力レベルと品質保証電力との差分だけ下降させることを示す値である場合、品質保証電力制御部１２６は、送信電力をその差分だけ下降させるように、送信部１１０を制御してもよい。この場合、品質保証電力制御部１２６は、１回の処理のみで、送信電力を、判定局２００における受信電力レベルが品質保証電力に達するように制御することが可能である。

以下、実施の形態１にかかる全体的な動作について説明する。図６は、実施の形態１にかかる無線通信システム５０の全体的な動作を示すシーケンス図である。また、図７は、判定局２００における判定処理を示すフローチャート（Ｓ２０）である。また、図８は、制御局１００における制御処理を示すフローチャート（Ｓ３０）である。

制御局１００は、送信電力余剰値を算出する（Ｓ１０２）。具体的には、制御局１００の余剰値算出部１１２は、送信電力上限と、現在の送信電力値とを比較して、送信電力余剰値を算出する。次に、制御局１００は、送信電力余剰値を、判定局２００に対して無線送信する（Ｓ１０４）。具体的には、制御局１００の送信部１１０は、無線フレームデータに付加（多重化）された送信電力余剰値を、判定局２００に対して無線送信する。

判定局２００は、受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも小さいか否かを判断する（Ｓ２０２）。具体的には、判定局２００のＡＴＰＣ判定部２２２は、受信電力レベルと、電力制御判定閾値とを比較して、受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも小さいか否かを判断する。

受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも小さくない場合（Ｓ２０２のＮＯ）、判定局２００は、制御局１００における送信電力をＤＯＷＮ又はＨＯＬＤするためのＡＴＰＣ制御値を、制御局１００に対して送信する（Ｓ２０４）。具体的には、受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも大きいか又は電力制御判定閾値と同じである場合には、ＡＴＰＣ判定部２２２は、制御局１００の送信電力を下降（ＤＯＷＮ）又は維持（ＨＯＬＤ）するためのＡＴＰＣ制御値を生成する。制御データ多重処理部２５０は、ＡＴＰＣ制御値を、判定局２００から制御局１００に送信される送信データのヘッダ部に付加（多重化）して、無線フレームデータを生成する。送信部２５２は、その無線フレームデータを、制御局１００に対して送信する。

一方、受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも小さい場合（Ｓ２０２のＹＥＳ）、判定局２００は、電力制御判定閾値が変調方式切替閾値よりも大きいか否かを判断する（Ｓ２０６）。電力制御判定閾値が変調方式切替閾値よりも大きくない場合（Ｓ２０６のＮＯ）、処理はＳ２２０に遷移する。一方、電力制御判定閾値が変調方式切替閾値よりも大きい場合（Ｓ２０６のＹＥＳ）、判定局２００は、受信電力上限を算出する（Ｓ２１０）。具体的には、判定局２００の上位変調方式切替判定部２３２は、受信電力レベルと送信電力余剰値とから、受信電力上限を算出する。

判定局２００は、変調方式を上位変調方式に切り替えることが可能か否かを判断する（Ｓ２１２）。具体的には、判定局２００の上位変調方式切替判定部２３２は、受信電力上限と上位変調方式切替閾値とを比較して、受信電力上限が上位変調方式切替閾値よりも小さい場合に、上位変調方式に切り替え不可であると判断する。一方、上位変調方式切替判定部２３２は、受信電力上限が上位変調方式切替閾値以上である場合に、上位変調方式に切り替え可能であると判断する。

上位変調方式に切り替え不可であると判断された場合（Ｓ２１２のＮＯ）、判定局２００は、品質保証電力制御値を制御局１００に対して送信する（Ｓ２２０）。具体的には、判定局２００の品質保証電力制御値算出部２３４は、品質保証電力制御値を算出する。制御データ多重処理部２５０は、品質保証電力制御値を、判定局２００から制御局１００に送信される送信データのヘッダ部に付加（多重化）して、無線フレームデータを生成する。送信部２５２は、その無線フレームデータを、制御局１００に対して送信する。

一方、上位変調方式に切り替え可能であると判断された場合（Ｓ２１２のＹＥＳ）、判定局２００は、変調方式切替通知を制御局１００に対して送信する（Ｓ２３０）。具体的には、判定局２００の変調方式切替通知生成部２３６は、変調方式切替通知を生成する。制御データ多重処理部２５０は、変調方式切替通知を、判定局２００から制御局１００に送信される送信データのヘッダ部に付加（多重化）して、無線フレームデータを生成する。送信部２５２は、その無線フレームデータを、制御局１００に対して送信する。

判定局２００は、上述したように、ＡＴＰＣ制御値、品質保証電力制御値又は変調方式切替通知を、制御データとして、制御局１００に対して送信する（Ｓ１０６）。
制御局１００は、判定局２００から制御データを受信する（Ｓ３０２）。制御局１００は、制御データが、ＡＴＰＣ制御値、品質保証電力制御値又は変調方式切替通知のいずれであるかを判断する（Ｓ３０４）。

制御データがＡＴＰＣ制御値であると判断された場合（Ｓ３０４の「ＡＴＰＣ制御値」）、制御局１００は、ＡＴＰＣ処理を行う（Ｓ３０６）。具体的には、制御データ抽出部１２２がＡＴＰＣ制御値を抽出すると、ＡＴＰＣ処理部１２４は、ＡＴＰＣ制御値に応じて、送信電力を制御する。

制御データが品質保証電力制御値であると判断された場合（Ｓ３０４の「品質保証電力制御値」）、制御局１００は、判定局２００における受信電力レベルが品質保証電力になるように、送信電力を抑制する（Ｓ３０８）。具体的には、制御データ抽出部１２２が品質保証電力制御値を抽出すると、品質保証電力制御部１２６は、その品質保証電力制御値に応じて、判定局２００における受信電力レベルが品質保証電力になるように、送信電力を抑制する。

制御データが変調方式切替通知であると判断された場合（Ｓ３０４の「変調方式切替通知」）、制御局１００は、送信電力を上昇させて、変調方式を上位変調方式に切り替えるための処理を行う（Ｓ３１０）。具体的には、制御データ抽出部１２２が変調方式切替通知を抽出すると、変調方式切替部１２８は、送信部１１０に対して、変調方式を上位変調方式に切り替えるための処理を行うように、制御を行う。送信部１１０は、変調方式切替部１２８の制御に応じて、判定局２００における受信電力が上位変調方式切替閾値以上となるように、送信電力を上昇させる。そして、送信部１１０は、変調方式を上位変調方式に切り替える。

実施の形態１における処理について、さらに具体例を挙げて説明する。図９は、実施の形態１における処理を説明するための図である。図９においては、変調方式がＱＰＳＫ（Quadrature Phase Shift Keying）、１６ＱＡＭ（Quadrature Amplitude Modulation）、３２ＱＡＭ及び６４ＱＡＭである場合の判定方法が例示されているが、変調方式はこれらに限られない。

判定局２００は、ＡＭＲのような適応変調方式による制御を行う。つまり、図９に例示するように、受信電力が増加するにつれて、判定局２００は、変調方式を上位変調方式に切り替えるように判定することができる。例えば、現在の変調方式が３２ＱＡＭである場合において、受信電力が６４ＱＡＭへの上位変調方式切替閾値以上となったときに、判定局２００は、上位変調方式である６４ＱＡＭに変調方式を切り替えるように判定する。一方、受信電力が１６ＱＡＭへの切替閾値以下となったときに、判定局２００は、下位変調方式である１６ＱＡＭに変調方式を切り替えるように判定する。
また、判定局２００は、ＡＴＰＣのような送信電力制御も行う。判定局２００は、予め設定された電力制御判定閾値と受信電力レベルとを比較して、受信電力を電力制御判定閾値に近づけるように制御してもよい。

ここで、図９に例示するように、受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも小さく、電力制御判定閾値が上位変調方式切替閾値よりも大きい場合を想定する。受信電力を最大限にしたとしてもその最大の受信電力（受信電力上限）が上位変調方式切替閾値以上とならなければ、変調方式を現在の３２ＱＡＭから上位変調方式である６４ＱＡＭに切り替えることはできない。したがって、受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも小さいからといって、制御局１００における送信電力を上昇させるように制御して、受信電力を上昇させたとしても、現在の変調方式である３２ＱＡＭから上位変調方式である６４ＱＡＭに切り替えることはできない。つまり、受信電力レベルを電力制御判定閾値に制御することもできず、現在の変調方式である３２ＱＡＭから上位変調方式である６４ＱＡＭに切り替えることもできないにも関わらず、受信電力レベルを上昇させるように、送信電力を制御してしまうと、無駄な電力を消費する結果となる。

一方、上述したように、本実施の形態においては、上述した場合においては、判定局２００は、制御局１００から送信電力余剰値を受信する。判定局２００の上位変調方式切替判定部２３２は、送信電力余剰値と受信電力レベルとに基づいて、受信電力上限を算出する。上位変調方式切替判定部２３２は、受信電力上限が６４ＱＡＭへの上位変調方式切替閾値よりも小さい場合には、３２ＱＡＭから６４ＱＡＭへ切り替えることが不可であると判定する。その場合、品質保証電力制御値算出部２３４は、判定局２００における受信電力が品質保証電力になるように、制御局１００の送信電力を制御する。

言い換えれば、変調方式を上位変調方式に切り替えることが不可である場合に、判定局２００は、受信電力を、品質保証電力に最適化するように、制御局１００における送信電力を制御する。これによって、受信電力レベルが品質保証電力に抑制されるように、送信電力も抑制されるので、無駄な電力が消費されることを抑制することができる。言い換えれば、電力制御判定閾値に関わらず、送信電力を抑制できるので、無駄な電力が消費されることを抑制することができる。

なお、通信品質が保証される受信電力の範囲は、例えば現在の変調方式が３２ＱＡＭである場合、１６ＱＡＭへの切替閾値から、６４ＱＡＭへの上位変調方式切替閾値である。品質保証電力は、この範囲内であればどこに設定してもよいが、無駄な電力消費を抑制するため、下限である１６ＱＡＭへの切替閾値に近い値に設定することが好ましい。

以上のようにして、変調方式を上位変調方式に切り替えることが不可である場合、制御局１００は、送信電力を、判定局２００における受信電力レベルが品質保証電力に達するように制御することができる。これによって、制御局１００は、通信品質を維持した状態で送信電力を抑制することができる。したがって、無線通信装置の無駄な電力消費を抑制することが可能である。

（比較例）
以下、比較例について説明する。比較例においては、実施の形態１にかかる上位変調方式切替判定部２３２及び品質保証電力制御値算出部２３４における処理は、行われない。
図１０は、比較例にかかる処理を説明するための図である。図１０の例では、現在の変調方式は３２ＱＡＭである。

判定局は、受信電力が電力制御判定閾値よりも小さい場合、受信電力を電力制御判定閾値に近づけるため、制御局に対して、送信電力を上昇（ＵＰ）させるように制御する。ここで、受信電力が電力制御判定閾値よりも小さく、電力制御判定閾値が上位変調方式切替閾値よりも大きいケースを想定する。この場合、受信電力上限が上位変調方式切替閾値よりも小さいときは、制御局の送信電力を上昇させたとしても、変調方式を上位変調方式である６４ＱＡＭに切り替えることはできない。さらに、判定局における受信電力は、電力制御判定閾値に到達しない。

つまり、上記のようなケースにおいては、受信電力レベルを電力制御判定閾値に制御することもできず、３２ＱＡＭから上位変調方式である６４ＱＡＭに切り替えることもできないにも関わらず、受信電力レベルを上昇させるように、送信電力を制御してしまうと、無駄な電力を消費する。具体的には、品質保証電力に対応する送信電力から、制御された送信電力までの間の電力が、無駄な電力となる。

一方、本実施の形態においては、上述したように、判定局２００は、変調方式を上位変調方式に切り替えることが不可である場合に、受信電力を、品質保証電力に最適化するように、制御局１００における送信電力を抑制する。これによって、受信電力レベルが品質保証電力に抑制されるように、送信電力も抑制されるので、無駄な電力が消費されることを抑制することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２について説明する。実施の形態２においては、送信局（制御局）が判定処理を行う点で、実施の形態１と異なる。なお、以下、実施の形態１と実質的に同様の構成部分については同じ符号を付し、説明を省略する。また、実施の形態２においては、図２の制御局１００が送信局３００に置き換えられ、判定局２００が受信局４００に置き換えられている。つまり、実施の形態２においては、送信局３００と受信局４００とが、無線回線を介して無線通信可能に接続されており、送信局３００から受信局４００に対して、パケット等のユーザデータが伝送される。

図１１は、実施の形態２にかかる送信局３００の構成を示す図である。送信局３００は、アンテナ１０２、送信部１１０、余剰値算出部３１２、受信部１２０、制御データ抽出部３２０、ＡＴＰＣ判定部３２２、上位変調方式切替判定部３３２、品質保証電力制御値算出部３３４、変調方式切替通知生成部３３６、ＡＴＰＣ処理部１２４、品質保証電力制御部１２６及び変調方式切替部１２８を有する。なお、図１１において、アンテナ１０２は、送信側及び受信側それぞれについて別個に設けられているように記載されているが、アンテナ１０２は、送信側及び受信側で共通してもよい。

また、図１２は、実施の形態２にかかる受信局４００の構成を示す図である。受信局４００は、アンテナ２０２、受信部２１０、受信電力算出部４２０、閾値データ格納部４２２、制御データ多重処理部４５０及び送信部２５２を有する。なお、図１２において、アンテナ２０２は、送信側及び受信側それぞれについて別個に設けられているように記載されているが、アンテナ２０２は、送信側及び受信側で共通してもよい。

受信局４００の受信電力算出部４２０（図１２）は、図４の受信電力算出部２２０と同様に、受信電力レベルを算出する。さらに、受信電力算出部４２０は、算出された受信電力レベルを、制御データ多重処理部４５０に対して出力する。

閾値データ格納部４２２は、受信局４００に関する電力制御判定閾値及び上位変調方式切替閾値のデータ（閾値データ）を格納している。閾値データ格納部４２２は、送信局３００に対して閾値データを送信するため、この閾値データを、制御データ多重処理部４５０に対して出力する。

制御データ多重処理部４５０は、図４の制御データ多重処理部２５０と同様に、データ回線７０を介して、受信局４００から送信局３００に対する送信対象となるデータである送信データを受信する。また、制御データ多重処理部４５０は、受信電力算出部４２０から、受信電力レベルを受け付ける。また、制御データ多重処理部４５０は、閾値データ格納部４２２から閾値データを受け付ける。

ここで、実施の形態２においては、受信電力レベル及び閾値データを、制御データと総称する。制御データ多重処理部４５０は、制御データ多重処理部２５０と同様にして、送信データに設けられているパケットヘッダ又は制御情報領域に、制御データを付加（多重化）して、無線フレームデータを生成する。さらに、制御データ多重処理部４５０は、生成された無線フレームデータを、送信部２５２に対して出力する。
このようにして、受信局４００は、受信電力レベル及び閾値データを、送信局３００に送信することができる。

送信局３００の余剰値算出部３１２（図１１）は、図３の余剰値算出部１１２と同様にして、送信電力余剰値を算出する。また、余剰値算出部３１２は、算出された送信電力余剰値を、上位変調方式切替判定部３３２に対して出力する。

制御データ抽出部３２０は、図３の制御データ抽出部１２２と同様にして、受信部１２０からの無線フレームデータから、制御データを抽出する。また、制御データ抽出部３２０は、制御データを除いた無線フレームデータから送信データ（ペイロード）を抽出する。そして、制御データ抽出部３２０は、その送信データ（ペイロード）を、受信データとして、データ回線６０に対して送信する。

さらに、制御データ抽出部３２０は、無線フレームデータから受信電力レベルを抽出すると、その受信電力レベルを、ＡＴＰＣ判定部３２２及び上位変調方式切替判定部３３２に対して出力する。また、制御データ抽出部３２０は、無線フレームデータから閾値データを抽出すると、その閾値データを、ＡＴＰＣ判定部３２２及び上位変調方式切替判定部３３２に対して出力する。

ＡＴＰＣ判定部３２２は、図４のＡＴＰＣ判定部２２２と同様の機能を有する。ＡＴＰＣ判定部３２２は、ＡＴＰＣ判定部２２２と同様に、受信電力レベルと、電力制御判定閾値とを比較する。ＡＴＰＣ判定部３２２は、受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも小さい場合には、上位変調方式切替判定部３３２に対して、その旨を示す制御信号を出力する。

一方、受信電力レベルが電力制御判定閾値よりも大きいか又は電力制御判定閾値と同じである場合には、ＡＴＰＣ判定部３２２は、制御局１００の送信電力を下降（ＤＯＷＮ）又は維持（ＨＯＬＤ）するためのＡＴＰＣ制御値を生成する。さらに、ＡＴＰＣ判定部３２２は、生成されたＡＴＰＣ制御値を、ＡＴＰＣ処理部１２４に対して出力する。

上位変調方式切替判定部３３２は、図４の上位変調方式切替判定部２３２と同様の機能を有する。上位変調方式切替判定部３３２は、ＡＴＰＣ判定部３２２から制御信号を受け付ける。この場合、上位変調方式切替判定部３３２は、制御データ抽出部３２０から、受信電力レベルを受け付ける。また、上位変調方式切替判定部３３２は、余剰値算出部３１２から、送信電力余剰値を受け付ける。さらに、上位変調方式切替判定部３３２は、上位変調方式切替判定部２３２と同様にして、受信電力レベルと、送信電力余剰値とに基づいて、上位変調方式に変調方式を切り替え可能であるか否かを判定する。

上位変調方式切替判定部３３２は、上位変調方式に切り替え不可であると判定した場合には、その旨を示す制御信号を、品質保証電力制御値算出部３３４に対して出力する。一方、上位変調方式切替判定部３３２は、上位変調方式に切り替え可能であると判定した場合には、その旨を示す制御信号を、変調方式切替通知生成部３３６に対して出力する。

品質保証電力制御値算出部３３４は、図４の品質保証電力制御値算出部２３４と同様の機能を有する。品質保証電力制御値算出部３３４は、上位変調方式切替判定部３３２から制御信号を受け付けた場合に、品質保証電力制御値算出部２３４と同様にして、品質保証電力制御値を算出する。さらに、品質保証電力制御値算出部３３４は、算出された品質保証電力制御値を、品質保証電力制御部１２６に対して出力する。

変調方式切替通知生成部３３６は、図４の変調方式切替通知生成部２３６と同様の機能を有する。変調方式切替通知生成部３３６は、上位変調方式切替判定部３３２から制御信号を受け付けた場合に、変調方式切替通知を生成する。そして、変調方式切替通知生成部３３６は、生成された変調方式切替通知を、変調方式切替部１２８に対して出力する。

実施の形態２のように、送信局３００に上位変調方式切替判定部３３２及び品質保証電力制御値算出部３３４が設けられている場合であっても、変調方式を上位変調方式に切り替えることが不可であるときに、受信局４００における受信電力が品質保証電力となるように、送信局３００における送信電力を制御することができる。したがって、実施の形態２においても、送信局３００は、通信品質を維持した状態で送信電力を抑制することができる。したがって、無線通信装置の無駄な電力消費を抑制することが可能である。

なお、実施の形態２においては、図７に示す処理（Ｓ２０）は、送信局３００によって実行される。また、この場合、図６のＳ１０４は不要となり、Ｓ２０の処理の前に、送信局３００が受信局４００から制御データを受信する処理が追加される。

（変形例）
なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。
上述したフローチャートにおいて、処理（ステップ）の順序は、適宜、変更可能である。また、複数ある処理（ステップ）のうちの１つ以上は、省略されてもよい。
例えば、図７のフローチャートにおいて、Ｓ２１０の処理は、Ｓ２０６の前になされてもよい。さらに、Ｓ２０６の処理は、なくてもよい。

また、図７のフローチャートにおいて、Ｓ２０６のＮＯの場合にＳ２２０の処理に遷移するとした。つまり、電力制御判定閾値が変調方式切替閾値よりも大きくない場合、判定局２００は、品質保証電力制御値を制御局１００に対して送信するとした。言い換えれば、電力制御判定閾値が変調方式切替閾値よりも大きくない場合であっても、判定局２００における受信電力を品質保証電力に抑制するように、制御局１００の送信電力を抑制するとした。これによって、電力制御判定閾値に関わらず、送信電力を抑制することができる。

一方、電力制御判定閾値が変調方式切替閾値よりも大きくない場合に、判定局２００における受信電力を電力制御判定閾値に近づけるように、制御局１００の送信電力を制御するように構成してもよい。つまり、判定局２００は、電力制御判定閾値が変調方式切替閾値よりも大きくない場合に、受信電力上限と電力制御判定閾値とを比較してもよい。そして、受信電力上限が電力制御判定閾値以上の場合に、判定局２００は、受信電力が電力制御判定閾値となるように、制御局１００の送信電力を制御するようにしてもよい。

また、上述した実施の形態において、ＡＴＰＣ処理部１２４及び品質保証電力制御部１２６を別個に構成したが、両者は一体であってもよい。つまり、１つの構成要素が、ＡＴＰＣ処理を行い、判定局２００において受信電力が品質保証電力となるように送信電力を制御するようにしてもよい。つまり、送信電力の制御を、１つ構成要素が行うようにしてもよい。また、無線フレームデータにおいても、判定局側制御情報領域のＡＴＰＣ制御値と品質保証電力制御値とを区別する必要はなく、「送信電力制御値」といったように、両者を兼用してもよい。

また、上述した実施の形態においては、制御局１００から判定局２００に対してデータが伝送されることを前提としたが、判定局２００から制御局１００に対して無線信号が伝送されてもよい。この場合、判定局２００が送信局として機能し、制御局１００が判定局として機能する。
また、制御局１００及び判定局２００は、互いに同じ構成要素を有してもよい。つまり、制御局１００は、図４に示した判定局２００の構成要素を有してもよい。同様に、判定局２００は、図３に示した制御局１００の構成要素を有してもよい。

また、上述の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。本発明は、無線通信装置内の各回路の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

上述の例において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実体のある記録媒体（tangible storage medium）を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（例えばフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（例えば光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（例えば、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ（Erasable PROM）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ（Random Access Memory））を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

以上、実施の形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記によって限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

この出願は、２０１３年７月３０日に出願された日本出願特願２０１３−１５７６１３を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

１ 無線通信装置
１２ 受信手段
１４ 余剰値受付手段
１６ 切替判定手段
１８ 送信電力制御手段
５０ 無線通信システム
６０ データ回線
７０ データ回線
１００ 制御局
１０２ アンテナ
１１０ 送信部
１１２ 余剰値算出部
１１４ 余剰値多重処理部
１２０ 受信部
１２２ 制御データ抽出部
１２４ ＡＴＰＣ処理部
１２６ 品質保証電力制御部
１２８ 変調方式切替部
２００ 判定局
２０２ アンテナ
２１０ 受信部
２２０ 受信電力算出部
２２２ ＡＴＰＣ判定部
２３０ 余剰値抽出部
２３２ 上位変調方式切替判定部
２３４ 品質保証電力制御値算出部
２３６ 変調方式切替通知生成部
２５０ 制御データ多重処理部
２５２ 送信部
３００ 送信局
３１２ 余剰値算出部
３２０ 制御データ抽出部
３２２ ＡＴＰＣ判定部
３３２ 上位変調方式切替判定部
３３４ 品質保証電力制御値算出部
３３６ 変調方式切替通知生成部
４００ 受信局
４２０ 受信電力算出部
４２２ 閾値データ格納部
４５０ 制御データ多重処理部

Claims (10)

1. 他の無線通信装置から無線信号を受信する受信手段と、
   前記他の無線通信装置から送信される無線信号の現在の送信電力から送信電力の上限値までの余剰値を、前記他の無線通信装置から受け付ける余剰値受付手段と、
   前記他の無線通信装置から受信された無線信号の受信電力が、前記他の無線通信装置における送信電力を制御するための電力制御判定閾値よりも小さい場合に、前記受信電力と前記余剰値とに基づいて、現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが可能であるか否かを判定する切替判定手段と、
   前記切替判定手段によって切り替え不可と判定された場合に、受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証電力になるように、前記他の無線通信装置における送信電力を抑制するように制御する送信電力制御手段と
   を有する無線通信装置。
2. 前記電力制御判定閾値が前記上位変調方式への切替閾値よりも大きい場合に、前記切替判定手段は、現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが可能であるか否かを判定する
   請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記切替判定手段によって切り替え可能と判定された場合に、変調方式を上位変調方式に切り替えるように制御する変調方式切替手段
   をさらに有する請求項１又は２に記載の無線通信装置。
4. 他の無線通信装置に無線信号を送信する送信手段と、
   前記送信手段によって送信される無線信号の現在の送信電力から送信電力の上限値までの余剰値を算出する余剰値算出手段と、
   前記他の無線通信装置において、前記他の無線通信装置で受信された無線信号の受信電力が、前記送信手段における送信電力を制御するための電力制御判定閾値よりも小さい場合に、前記他の無線通信装置における受信電力と前記余剰値とに基づいて現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが不可であると判定されたときに、前記他の無線通信装置における受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証電力になるように、前記送信手段における送信電力を抑制するように制御する送信電力制御手段と
   を有する無線通信装置。
5. 送信側の無線通信装置における現在の送信電力から送信電力の上限値までの余剰値を算出する余剰値算出手段と、
   前記送信側の無線通信装置から受信側の無線通信装置によって受信された無線信号の受信電力が、前記送信側の無線通信装置から送信される無線信号の送信電力を制御するための電力制御判定閾値よりも小さい場合に、前記受信側の無線通信装置における受信電力と前記余剰値とに基づいて、現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが可能であるか否かを判定する切替判定手段と、
   前記切替判定手段によって切り替え不可と判定された場合に、前記受信側の無線通信装置における受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証電力になるように、前記送信側の無線通信装置における送信電力を抑制するように制御する送信電力制御手段と
   を有する無線通信システム。
6. 前記電力制御判定閾値が前記上位変調方式への切替閾値よりも大きい場合に、前記切替判定手段は、現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが可能であるか否かを判断する
   請求項５に記載の無線通信システム。
7. 前記切替判定手段によって切り替え可能と判定された場合に、変調方式を上位変調方式に切り替えるように制御する変調方式切替手段
   をさらに有する請求項５又は６に記載の無線通信システム。
8. 少なくとも前記余剰値算出手段は、前記送信側の無線通信装置に設けられ、
   少なくとも前記切替判定手段は、前記受信側の無線通信装置に設けられている
   請求項５から７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
9. 他の無線通信装置から無線信号を受信し、
   前記他の無線通信装置から送信される無線信号の現在の送信電力から送信電力の上限値までの余剰値を、前記他の無線通信装置から受け付け、
   前記他の無線通信装置から受信された無線信号の受信電力が、前記他の無線通信装置における送信電力を制御するための電力制御判定閾値よりも小さい場合に、前記受信電力と前記余剰値とに基づいて、現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが可能であるか否かを判定し、
   前記判定において切り替え不可と判定された場合に、受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証電力になるように、前記他の無線通信装置における送信電力を抑制するように制御する
   無線通信方法。
10. 他の無線通信装置に無線信号を送信し、
    前記送信される無線信号の現在の送信電力から送信電力の上限値までの余剰値を算出し、
    前記他の無線通信装置において、前記他の無線通信装置で受信された無線信号の受信電力が、送信電力を制御するための電力制御判定閾値よりも小さい場合に、前記他の無線通信装置における受信電力と前記余剰値とに基づいて現在の変調方式から上位変調方式に切り替えることが不可であると判定されたときに、前記他の無線通信装置における受信電力が、現在の変調方式において通信品質を保証する品質保証電力になるように、送信電力を抑制するように制御する
    無線通信方法。

Images