TWI745496B - 無線通信裝置、無線通信方法及記錄程式之記錄媒體 - Google Patents

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Abstract

本發明之傳送成功概率算出部（114）在向無線通信裝置（2）複數次傳送檢查用幀(Frame)時，算出檢查用幀傳送後在預設之第一基準時間內從無線通信裝置（2）接收ACK幀的概率之傳送成功概率。可嘗試傳送次數算出部（115）算出在第二基準時間內之檢查用幀的可嘗試傳送次數。逾時發生率算出部（116）從傳送成功概率與可嘗試傳送次數，算出在第二基準時間內，即使以可嘗試傳送次數反覆傳送檢查用幀，並未從無線通信裝置（2）接收ACK幀之概率的逾時發生率。選定部（117）依逾時發生率是否小於預設之發生率臨限值，來選定用於與無線通信裝置（2）通信之MCS。

Description

無線通信裝置、無線通信方法及記錄程式之記錄媒體
本發明係關於一種無線通信裝置、無線通信方法及記錄程式之記錄媒體。
現已提出有切換複數種編碼方式、調變方式進行通信之無線通信裝置（例如參照專利文獻1）。該無線通信裝置係依相同資料再傳次數及通信成功與否，藉由變更調變與編碼方案（MCS：Modulation and Coding Scheme），抑制再傳之連鎖以謀求提高通信率者。 [先前技術文獻] [專利文獻1]日本特開2010-87730號公報
但是，由於專利文獻1中記載之無線通信裝置係在開始與其他無線通信裝置正常通信後，變更MCS值而且探索適合與其他無線通信裝置通信之MCS值，因此在其探索中會發生某種程度之幀損失(Frame Loss)。
本發明係鑑於上述情形而創者，目的為提供一種可降低幀損失之無線通信裝置、無線通信方法及記錄程式之記錄媒體。
解決問題之手段
為了達成上述目的，本發明之無線通信裝置包括： 傳送成功概率算出部，算出向其他無線通信裝置複數次傳送第一幀時，在前述第一幀傳送後預設之第一基準時間內，從前述其他無線通信裝置接收回答確認幀之概率的傳送成功概率； 可嘗試傳送次數算出部，算出在第二基準時間內之前述第一幀的可嘗試傳送次數； 逾時發生率算出部，從前述傳送成功概率與前述可嘗試傳送次數，算出在前述第二基準時間內即使以前述可嘗試傳送次數反覆傳送前述第一幀，並未從前述其他無線通信裝置接收前述回答確認幀之概率的逾時發生率；及 選定部，其係依前述逾時發生率是否小於預設之發生率臨限值，選定用於與前述其他無線通信裝置通信之調變與編碼方式。
從其他觀點觀看本發明之無線通信方法，其包含以下步驟： 算出向其他無線通信裝置複數次傳送第一幀時，在前述第一幀傳送後預設之第一基準時間內，從前述其他無線通信裝置接收回答確認幀之概率的傳送成功概率； 算出在第二基準時間內之前述第一幀的可嘗試傳送次數； 從前述傳送成功概率與前述可嘗試傳送次數，算出在前述第二基準時間內即使以前述可嘗試傳送次數反覆傳送前述第一幀，並未從前述其他無線通信裝置接收前述回答確認幀之概率的逾時發生率；及 依前述逾時發生率是否小於預設之發生率臨限值，選定用於與前述其他無線通信裝置通信之調變與編碼方式。
從其他觀點觀看本發明之記錄程式的記錄媒體，使電腦記錄有發揮以下功能之程式： 傳送成功概率算出部，算出向其他無線通信裝置複數次傳送第一幀時，在前述第一幀傳送後預設之第一基準時間內，從前述其他無線通信裝置接收回答確認幀之概率的傳送成功概率； 可嘗試傳送次數算出部，算出在第二基準時間內之前述第一幀的可嘗試傳送次數； 逾時發生率算出部，從前述傳送成功概率與前述可嘗試傳送次數，算出在前述第二基準時間內即使以前述可嘗試傳送次數反覆傳送前述第一幀，並未從前述其他無線通信裝置接收前述回答確認幀之概率的逾時發生率；及 選定部，其係依前述逾時發生率是否小於預設之發生率臨限值，選定用於與前述其他無線通信裝置通信之調變與編碼方式。
發明之效果
採用本發明之無線通信裝置時，逾時發生率算出部係從第一幀之傳送成功概率與可嘗試傳送次數算出逾時發生率，選定部係依逾時發生率是否小於預設之發生率臨限值，來選定用於與其他無線通信裝置通信之調變與編碼方式。藉此，例如無線通信裝置首先由選定部選定逾時發生率低之調變與編碼方式後，可開始與使用選定之調變與編碼方式的其他無線通信裝置正常通信。因此，與無線通信裝置開始與其他無線通信裝置正常通信後，探索適合與其他無線通信裝置通信之調變與編碼方式的構成比較，可降低幀損失。
以下，參照圖式詳細說明本發明一種實施形態之通信系統。
本實施形態之無線通信裝置係與特定之無線通信裝置半永久性進行無線通信者。該無線通信裝置具有選定適合與做為通信對象的特定無線通信裝置之間通信的調變與編碼方案（以下稱「MCS(Modulation and Coding Scheme)」）之功能。而後，無線通信裝置在其設置時選定適合與特定的無線通信裝置之間通信的MCS，以後，即以選定之MCS與特定之無線通信裝置進行通信。藉此，降低該無線通信裝置與特定的無線通信裝置之間通信時的幀損失。無線通信裝置依據以複數種MCS對通信對象之特定無線通信裝置複數次嘗試傳送檢查用幀時的傳送成功概率，與檢查用幀的大小（size），算出檢查用幀之逾時發生率。而後，無線通信裝置依據算出之逾時發生率選定適合與特定之無線通信裝置通信的MCS。
本實施形態之無線通信系統的一例如圖1所示，包括：無線通信裝置1、2、PC (Personal Computer) 3、螢幕4。無線通信裝置1經由信號線L1與PC3連接。無線通信裝置2經由信號線L2與螢幕4連接。PC3係生成影像資料，並將所生成之影像資料通過信號線L1輸出至無線通信裝置1。無線通信裝置1將從PC3輸出之影像資料轉換成無線信號後傳送至無線通信裝置2。無線通信裝置2將從無線通信裝置1所接收之無線信號轉換成影像資料後輸出至螢幕4。螢幕4依據從無線通信裝置2輸入之影像資料顯示影像。另外，本實施形態之無線通信系統不限於應用在圖1所示之影像資料的傳送。例如，亦適用於在工廠內之網路中，2個無線通信裝置之位置關係無變化，不過，以有線網路連接其兩者在場內佈局的關係上有困難時等。此外，本實施形態之無線通信系統係顯示無線通信裝置1與無線通信裝置2之1對1的通信，不過在1對N之通信中亦可適用。
其次，說明本實施形態之無線通信裝置1的硬體構成。如圖2所示，無線通信裝置1具備：CPU (Central Processing Unit) 101、主記憶部102、輔助記憶部103、介面104、及無線模組105。主記憶部102由揮發性記憶體構成，作為CPU101之作業區域。輔助記憶部103由非揮發性記憶體構成，記憶控制程式及內容等。CPU101將輔助記憶部103記憶之控制程式讀入主記憶部102而執行。介面104連接於PC3，執行與PC3間收發之資料的協定轉換。
無線模組105在與無線通信裝置2之間建立通信鏈接，進行無線通信。無線模組105具有生成無線信號之信號生成電路與天線。無線模組105例如以IEEE802.11a, b, g, n等適合無線LAN規格之通信方式通信。
其次，說明本實施形態之無線通信裝置1的功能構成。無線通信裝置1係藉由CPU101將輔助記憶部103記憶之控制程式讀入主記憶部102而執行，來發揮圖3所示之各部的功能。換言之，係藉由CPU101執行控制程式，而發揮判定部111、模組控制部112、幀生成部113、傳送成功概率算出部114、可嘗試傳送次數算出部115、逾時發生率算出部116、選定部117、及資訊輸出部118之功能。此外，在主記憶部102中設有成功／失敗次數記憶區域121、目的地確認用判定結果記憶區域122與判定結果履歷記憶區域123。成功／失敗次數記憶區域121記憶檢查用幀之傳送成功次數、傳送失敗次數。目的地確認用判定結果記憶區域122用在後述之目的地確認處理。判定結果履歷記憶區域123記憶檢查用幀之傳送成功或傳送失敗的判定結果履歷。此外，主記憶部102記憶用於統計後述之成功／失敗次數統計處理的重複次數之統計處理計數器，與顯示無線通信裝置1、2間之通信狀態的狀態旗標。再者，主記憶部102記憶用於統計重複判定檢查用幀傳送成功或失敗次數之判定計數器。
輔助記憶部103具有：設定資訊記憶部131、DBPS資訊記憶部132、結果記憶部133。設定資訊記憶部131記憶無線通信裝置1通信對象之無線通信裝置2的MAC位址、及使用於通信之頻道。此外，設定資訊記憶部131記憶：用於判定對無線通信裝置1傳送的檢查用幀、確認用幀成功與否而使用之第一基準時間、第二基準時間及第三基準時間；及後述之MCS設定處理時使用之對逾時發生率的發生率臨限值。再者，設定資訊記憶部131記憶：檢查用幀之大小、後述之成功／失敗次數統計處理的重複次數之統計處理重複次數；及在後述之目的地確認處理中規定重複傳送確認用幀次數的目的地確認用傳送次數。統計處理重複次數及目的地確認用傳送次數皆預先設定，例如設定成1000次。此外，設定資訊記憶部131記憶規定檢查用幀之傳送成功或失敗判定的重複次數之判定重複次數。該判定重複次數係預先設定，例如設定成100次。
DBPS資訊記憶部132例如圖4所示，係將每1個符號之位元數(Data Bit Per Symbol: DBPS)與識別各MCS之MCS值相對應而記憶。
結果記憶部133將複數個MCS對無線通信裝置2複數次傳送檢查用幀時之傳送成功概率及逾時發生率與MCS值相對應而記憶。此外，結果記憶部133將從檢查用幀之大小、用於判定檢查用幀傳送失敗之判定時間、對應於各MCS值之DBPS而規定的可嘗試傳送次數，與MCS值相對應而記憶。
幀生成部113生成：用於確認無線通信裝置1通信對象之無線通信裝置2是否為可通信狀態而使用的確認用幀；及用於選定適合與無線通信裝置2通信之MCS而使用的檢查用幀。
模組控制部112執行無線模組105之啟動及停止。此外，模組控制部112將藉由幀生成部113生成之確認用幀、檢查用幀經由無線模組105向無線通信裝置2傳送。
判定部111判定設定資訊記憶部131記憶之使用頻道能否使用。具體而言，判定部111例如判定使用頻道能否在日本國內使用。此時，例如輔助記憶部103預先記憶顯示在日本國內可使用之頻道的頻道資訊，判定部111參照該頻道資訊判定使用頻道能否使用。此外，判定部111判定無線通信裝置1通信對象之無線通信裝置2是否為可通信狀態。此處，判定部111向無線通信裝置2複數次傳送確認用幀（第二幀）時，判定在確認用幀傳送後第三基準時間內有無從無線通信裝置2接收ACK(ACKNOWLEDGE)幀（回答確認幀）。該第三基準時間係預先設定，例如設定成4msec。判定部111判斷無線通信裝置2不存在時，經由介面104向PC3輸出警報資訊。
傳送成功概率算出部114算出向無線通信裝置2複數次傳送檢查用幀（第一幀）時，在檢查用幀傳送後第一基準時間內從無線通信裝置2接收ACK幀之概率的傳送成功概率。第一基準時間預先設定，例如設定成4msec。傳送成功概率算出部114藉由重複執行統計向無線通信裝置2複數次傳送檢查用幀時之傳送成功次數與傳送失敗次數的後述之成功／失敗次數統計處理，而算出傳送成功概率。傳送成功概率算出部114使對應於算出之各MCS值的傳送成功概率記憶於結果記憶部133。
可嘗試傳送次數算出部115算出在第二基準時間內檢查用幀之可嘗試傳送次數。可嘗試傳送次數算出部115依據對應於傳送檢查用幀使用之MCS的DBPS（Data Bit Per Symbol：傳送率）與檢查用幀中包含之資料大小，算出傳送檢查用幀時之頻帶佔有時間。而後，可嘗試傳送次數算出部115依據第二基準時間對算出之頻帶佔有時間的比率算出可嘗試傳送次數。具體而言，可嘗試傳送次數算出部115首先從設定資訊記憶部131取得檢查用幀之大小，並從DBPS資訊記憶部132取得對應於算出可嘗試傳送次數之對象的MCS之DBPS。而後，可嘗試傳送次數算出部115使用下列公式（1）之關係式，算出以算出可嘗試傳送次數之對象的MCS來傳送檢查用幀時之頻帶佔有時間。 [數1]
Figure 02_image001
・・・公式（1） 其中，j表示MCS值，TX(j)表示以對應於MCS值「j」之MCS來傳送檢查用幀時的頻帶佔有時間，L係檢查用幀大小，DBPS(j)表示對應於MCS值「j」之DBPS。此外，TXpre 表示檢查用幀之前置頻帶佔有時間，TXsym 表示每1個符號之頻帶佔有時間，TXACK 表示從無線通信裝置2傳送之ACK幀的等待時間。另外，Roundup（＊）表示數值＊之小數點以下進位的函數。例如，檢查用幀之大小L為1000位元組（8000位元），算出可嘗試傳送次數之對象的MCS之MCS值為「13」，檢查用幀之前置頻帶佔有時間TXpre 及ACK幀等待時間TXACK 分別為40μsec，每1個符號之頻帶佔有時間TXsym 為3.6μsec。此時，傳送檢查用幀時之頻帶佔有時間TX(j)為152μsec。
而後，可嘗試傳送次數算出部115從使用前述公式（1）算出之頻帶佔有時間與第二基準時間算出可嘗試傳送次數。具體而言，可嘗試傳送次數算出部115係使用下列公式（2）之關係式算出可嘗試傳送次數。 [數2]
Figure 02_image003
・・・公式（2） 其中，j表示MCS值，R(j)表示以對應於MCS值「j」之MCS來傳送檢查用幀時可嘗試傳送次數。此外，TX(j)表示由公式(1)所求出以對應於MCS值「j」之MCS來傳送檢查用幀時的頻帶佔有時間，S表示第二基準時間。另外，Rounddown（＊）表示數值＊之小數點以下捨去的函數。例如，傳送檢查用幀時頻帶佔有時間TX(j)為152μsec，第二基準時間為4msec。此時，檢查用幀之可嘗試傳送次數為26次。此外，可嘗試傳送次數算出部115使算出之對應於各MCS值的可嘗試傳送次數記憶於結果記憶部133。
逾時發生率算出部116從傳送成功概率與可嘗試傳送次數算出在第二基準時間內即使以可嘗試傳送次數重複傳送檢查用幀，仍無法從無線通信裝置2接收ACK幀之概率的逾時發生率。逾時發生率算出部116使用下列公式（3）之關係式算出逾時發生率。 [數3]
Figure 02_image005
・・・公式（3） 其中，j表示MCS值，B(j)表示以對應於MCS值「j」之MCS來傳送檢查用幀時的逾時發生率。此外，P(j)表示檢查用幀之傳送成功概率，R(j)表示由公式(2)所求出以對應於MCS值「j」的MCS來傳送檢查用幀時的可嘗試傳送次數。逾時發生率算出部116使算出之對應於各MCS值的逾時發生率記憶於結果記憶部133。
選定部117從設定資訊記憶部131取得發生率臨限值。而後，選定部117參照對應於結果記憶部133記憶之各MCS值的逾時發生率，從複數個MCS值中選定傳送檢查用幀時逾時發生率小於發生率臨限值的MCS。發生率臨限值係預先設定，例如設定成1×10－ 16 。選定部117使選定之MCS值記憶於設定資訊記憶部131。
資訊輸出部118將表示結果記憶部133記憶之對應於各MCS值的傳送成功概率、可嘗試傳送次數及逾時發生率之資訊，經由介面104輸出至PC3。
其次，參照圖5至圖7詳細說明本實施形態之無線通信裝置1執行的MCS設定處理。該MCS設定處理係無線通信裝置1、2間開始正常無線通信之前，將用於無線通信裝置1、2間通信之適切的MCS設定於無線通信裝置1的處理。該MCS設定處理例如將無線通信裝置1設置於用戶規定之場所後，對無線通信裝置1開啟電源作為契機而開始。另外，無線通信裝置1在開始該MCS設定處理時成為不執行CSMA/CA（避免碰撞之載波感測多重存取(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)）之通信步驟，亦不執行幀運用的設定。首先，判定部111取得藉由用戶設定而設定資訊記憶部131記憶之各種資訊（步驟S1）。該各種資訊包含表示前述無線通信裝置2之MAC位址、使用頻道、第一基準時間、第二基準時間、第三基準時間、發生率臨限值、檢查用幀大小、統計處理重複次數之資訊。
其次，判定部111判定使用頻道是否可使用（步驟S2）。判定部111判定為使用頻道無法使用時（步驟S2：否），經由介面104輸出警報資訊至PC3（步驟S3）。而後，結束MCS設定處理。
另外，判定部111判定為使用頻道可使用時（步驟S2：是），模組控制部112啟動無線模組105（步驟S4）。繼續，判定部111將設定資訊記憶部131記憶之幀的再傳送次數設定為「0」次（步驟S5）。藉此，無線通信裝置1即使幀傳送失敗仍不再傳送幀。
然後，執行目的地確認處理，判定賦予了從設定資訊記憶部131取得之MAC位址的無線通信裝置2是否係可通信狀態（步驟S6）。藉由執行該目的地確認處理，設定表示與無線通信裝置2之通信狀態的狀態旗標內容。狀態旗標在可與無線通信裝置2通信時設定為「0」，無法與無線通信裝置2通信時設定為「－1」。該目的地確認處理之詳情於後述。
繼續，判定部111判定為狀態旗標設定為「－1」時（步驟S7：否），經由介面104輸出警報資訊至PC3（步驟S3）。而後，MCS設定處理結束。
另外，藉由判定部111判定為狀態旗標係設定為「0」（步驟S7：是）。此時，傳送成功概率算出部114從設定資訊記憶部131取得表示檢查用幀之大小的大小資訊（步驟S8）。然後，幀生成部113生成傳送成功概率算出部114所取得之大小資訊表示的幀大小之檢查用幀（步驟S9）。
其次，傳送成功概率算出部114將用於計算成功／失敗次數統計處理之重複次數的統計處理計數器i設定為「0」（步驟S10）。其次，執行統計從無線通信裝置1對無線通信裝置2傳送預設數量幀時之傳送成功次數與傳送失敗次數的成功／失敗次數統計處理（步驟S11）。該成功／失敗次數統計處理之詳情於後述。
繼續，傳送成功概率算出部114將藉由成功／失敗次數統計處理算出每個MCS值之傳送成功次數與傳送失敗次數，分別加上記憶於成功／失敗次數記憶區域121之每個MCS值的傳送成功次數、傳送失敗次數（步驟S12）。成功／失敗次數記憶區域121記憶之每個MCS值的傳送成功次數與傳送失敗次數初始值設定為「0」。而後，每次執行成功／失敗次數統計處理時更新每個MCS值之傳送成功次數與傳送失敗次數。
然後，傳送成功概率算出部114將統計處理計數器i遞增「1」（步驟S13）。其次，傳送成功概率算出部114判定統計處理計數器i之值是否未達從設定資訊記憶部131取得之統計處理重複次數imax（步驟S14）。藉由傳送成功概率算出部114判定為統計處理計數器i之值未達統計處理重複次數imax時（步驟S14：是），再度執行步驟S11之處理。
另外，傳送成功概率算出部114判定為統計處理計數器i之值大於統計處理重複次數imax時（步驟S14：否），如圖6所示，從記憶於成功／失敗次數記憶區域121之每個MCS值的傳送成功次數、傳送失敗次數算出每個MCS值之傳送成功概率（步驟S15）。傳送成功概率算出部114使算出之每個MCS值的傳送成功概率記憶於結果記憶部133。
繼續，可嘗試傳送次數算出部115算出在第二基準時間內檢查用幀之可嘗試傳送次數（步驟S16）。此時，可嘗試傳送次數算出部115如前述依據對應於傳送檢查用幀時使用之MCS的DBPS與檢查用幀中包含之資料大小，使用公式（1）算出傳送檢查用幀時之頻帶佔有時間。而後，可嘗試傳送次數算出部115依據第二基準時間對算出之頻帶佔有時間的比率，使用公式（2）算出可嘗試傳送次數。可嘗試傳送次數算出部115使算出之每個MCS值的可嘗試傳送次數記憶於結果記憶部133。
然後，逾時發生率算出部116如前述從傳送成功概率與可嘗試傳送次數，使用公式（3）算出即使在第二基準時間內只以可嘗試傳送次數重複傳送檢查用幀仍無法從無線通信裝置2接收ACK幀之概率的逾時發生率（步驟S17）。此時，逾時發生率算出部116係就每個MCS值從傳送成功概率與可嘗試傳送次數算出傳送逾時概率。逾時發生率算出部116使對應於算出之各MCS值的傳送逾時概率記憶於結果記憶部133。
其次，資訊輸出部118將表示結果記憶部133記憶之對應於各MCS值的傳送成功概率、可嘗試傳送次數及傳送逾時概率的資訊通過介面104輸出至PC3（步驟S18）。此時，PC3從無線通信裝置1輸入表示對應於各MCS值之傳送成功概率、可嘗試傳送次數及傳送逾時概率的資訊時，例如圖7所示，將各資訊顯示於顯示部。藉此，用戶可經由連接於PC3之顯示部掌握對應於各MCS值之傳送成功概率、可嘗試傳送次數及傳送逾時概率。
返回圖6，繼續，選定部117依據結果記憶部133記憶之對應於各MCS值的傳送逾時概率，選定適合無線通信裝置1與無線通信裝置2間通信之1個MCS（步驟S19）。然後，選定部117使選定之MCS值記憶於設定資訊記憶部131（步驟S20）。
其次，判定部111將設定資訊記憶部131記憶之幀的再傳送次數設定成預設之1以上次數（步驟S21）。藉此，無線通信裝置1即使以預設次數傳送幀失敗仍然再度傳送幀。然後，MCS設定處理結束。
該MCS設定處理結束後，無線通信裝置1以藉由該MCS設定處理所設定的MCS開始與無線通信裝置2之間實際通信。
其次，參照圖8詳細說明本實施形態之無線通信裝置1執行的目的地確認處理。首先，判定部111將設定資訊記憶部131記憶之MCS值設定成「0」（步驟S601）。藉此，無線通信裝置1以確認用幀最容易到達無線通信裝置2之MCS執行與無線通信裝置2的通信。
然後，幀生成部113生成用於確認無線通信裝置1之通信對象是否為可通信狀態的確認用幀（步驟S602）。該確認用幀例如由將賦予無線通信裝置1的通信對象之無線通信裝置2的MAC位址作為目的地的幀構成。
其次，模組控制部112將藉由幀生成部113所生成之確認用幀經由無線模組105傳送至無線通信裝置2（步驟603）。此時，無線通信裝置2從無線通信裝置1接收確認用幀時，將ACK幀傳送至無線通信裝置1。
繼續，判定部111判定傳送確認用幀成功或失敗（步驟S604）。此時，判定部111於模組控制部112傳送確認用幀後，在第三基準時間經過之前從無線通信裝置2接收ACK幀時，判定為確認用幀傳送成功。另外，判定部111在模組控制部112傳送確認用幀後，在第三基準時間經過之前未接收ACK幀時，判定為確認用幀傳送失敗。第三基準時間係預先設定，例如設定成4msec。然後，判定部111使表示確認用幀傳送成功與否之判定結果的判定結果資訊記憶於目的地確認用判定結果記憶區域122（步驟S605）。
然後，判定部111判定確認用幀之傳送次數是否到達從設定資訊記憶部131取得之目的地確認用傳送次數N（步驟S606）。藉由判定部111判定為確認用幀之傳送次數尚未到達目的地確認用傳送次數N時（步驟S606：否），再度執行步驟S603之處理。
另外，判定部111判定為確認用幀之傳送次數已到達目的地確認用傳送次數N時（步驟S606：是），參照目的地確認用判定結果記憶區域122判定確認用幀之傳送是否成功1次以上（步驟S607）。判定部111判定為確認用幀之傳送成功1次以上時（步驟S607：是），將表示無線通信裝置2是否為可通信狀態之狀態旗標設定成「0」（步驟S608）。另外，判定部111判定為確認用幀之傳送全部失敗時（步驟S607：否），則將狀態旗標設定成「－1」（步驟S609）。然後，執行後述圖5之步驟S7的處理。
其次，參照圖9詳細說明本實施形態之無線通信裝置1執行的成功／失敗次數統計處理。首先，傳送成功概率算出部114將用於統計重複判定檢查用幀之傳送成功或失敗次數的判定計數器之值x設定為「1」（步驟S1101）。其次，傳送成功概率算出部114將判定檢查用幀之傳送成功或失敗的對象之MCS值設定成「0」（步驟S1102）。具體而言，傳送成功概率算出部114將設定資訊記憶部131記憶之MCS值設定成「0」。
繼續，模組控制部112以對應於設定資訊記憶部131記憶之MCS值的DBPS傳送檢查用幀至無線通信裝置2（步驟S1103）。此時，無線通信裝置2從無線通信裝置1接收檢查用幀時，對無線通信裝置1傳送ACK幀。
然後，傳送成功概率算出部114判定檢查用幀之傳送成功或失敗（步驟S1104）。此時，傳送成功概率算出部114於模組控制部112傳送檢查用幀後，在預設的第一基準時間經過之前接收到ACK幀時，判定為檢查用幀傳送成功。另外，傳送成功概率算出部114於模組控制部112傳送檢查用幀後，於第一基準時間經過之前未接收ACK幀時，判定為檢查用幀傳送失敗。第一基準時間例如設定成4msec。然後，傳送成功概率算出部114使表示檢查用幀之傳送成功與否的判定結果之判定結果資訊記憶於判定結果履歷記憶區域123（步驟S1105）。
其次，傳送成功概率算出部114將判定檢查用幀之傳送成功或失敗的對象之MCS值遞增「1」（步驟S1106）。繼續，傳送成功概率算出部114判定判定對象之MCS值是否小於可能用於與無線通信裝置2通信的MCS值中最大之MCS值（步驟S1107）。藉由傳送成功概率算出部114判定為判定對象之MCS值小於最大的MCS值時（步驟S1107：是），再度執行步驟S1103之處理。
另外，傳送成功概率算出部114判定為判定對象之MCS值比最大的MCS值大時（步驟S1107：否），將判定計數器之值x遞增「1」（步驟S1108）。然後，傳送成功概率算出部114判定判定計數器之值x是否小於從設定資訊記憶部131取得之判定重複次數xmax（步驟S1109）。藉由傳送成功概率算出部114判定為判定計數器之值x小於判定重複次數xmax時（步驟S1109：是），再度執行步驟S1102之處理。
另外，傳送成功概率算出部114判定為判定計數器之值x比判定重複次數xmax大時（步驟S1109：否），參照記憶於判定結果履歷記憶區域123之判定結果履歷，統計每個MCS值檢查用資料的傳送成功次數與傳送失敗次數的結果（步驟1110）。然後，執行前述圖5之步驟S12的處理。
其次，將本實施形態之無線通信裝置1以對應於MCS值「0」至「7」之MCS而與無線通信裝置2進行通信時，傳送成功概率與對應於此等之逾時發生率的一例顯示於下述表1。
[表1]
Figure 106141454-A0304-0001
此時，將逾時發生率臨限值設定成1×10－ 16 時，選定部117選定MCS值「3」至「6」中任何1個。
再者，無線通信裝置有例如將MCS值設定成最大值，與其他無線通信裝置之間開始正常通信（以下稱「正常運用」。），依開始正常運用後的幀損失發生率而階段性縮小設定MCS值者（以下，將此種無線通信裝置稱為「比較例之無線通信裝置」。）。該比較例之無線通信裝置時，如圖10A所示，在時刻T10啟動無線模組開始正常運用。因而如圖10A之曲線C1所示，從時刻T0起無線通信裝置探索適當的MCS中，幀損失發生率升高。
反之，採用本實施形態之無線通信裝置1時，逾時發生率算出部116係從檢查用幀之傳送成功概率與可嘗試傳送次數算出逾時發生率，選定部117依逾時發生率是否小於預設之發生率臨限值來選定用於與無線通信裝置2通信之MCS。藉此，例如無線通信裝置1首先在選定部117選定逾時發生率低之MCS值後，可以對應於所選定之MCS值的MCS開始與無線通信裝置2正常通信。亦即，本實施形態之無線通信裝置1時，如圖10B所示，在時刻T20啟動無線模組105後，首先藉由執行MCS設定處理來設定適切之MCS。而後，無線通信裝置1在時刻T21於MCS設定完成後開始正常運用。藉此，如圖10B之曲線C2所示，在時刻T21以後，幀損失發生率係以比較低之位準(Level)在穩定狀態下變動。因而，本實施形態之無線通信裝置1與如比較例之無線通信裝置在開始正常運用後，探索適合與其他無線通信裝置通信之MCS的構成比較，具有降低幀損失的優點。
此外，本實施形態之可嘗試傳送次數算出部115依據對應於傳送檢查用幀時使用之MCS的DBPS與檢查用幀中包含之資料大小，算出傳送檢查用幀時之頻帶佔有時間。而後，可嘗試傳送次數算出部115依據第二基準時間對算出之頻帶佔有時間的比率算出可嘗試傳送次數。藉此，由於逾時發生率算出部116可精確算出逾時發生率，因此選定部117可選定適合無線通信裝置1、2間之通信狀況的MCS。
再者，本實施形態之無線通信裝置1包括判定部111，其係依據傳送確認用幀後在預設之第三基準時間內是否從無線通信裝置2接收ACK幀，來判定無線通信裝置2是否為可通信狀態。藉此，例如可防止在無線通信裝置2無法與無線通信裝置1通信狀態下無謂地執行MCS設定處理。
變形例
以上係說明本發明之實施形態，不過本發明並非限定於前述實施形態之構成者。實施形態之說明係將第一基準時間、第二基準時間及第三基準時間皆設定為4msec。此等基準時間作為用於判斷傳送成功與否的時間實際上應為相似之數值，不過，此等3種基準時間當然不需要相同。
此外，例如選定部117首先就依據調變方式分類複數個MCS時之各調變方式，算出逾時發生率小於發生率臨限值之MCS的比率。而後，選定部117亦可構成從對應於算出之比率最大的調變方式之MCS中選定用於與無線通信裝置2通信的MCS。以下詳述本變形例。
本變形例係DBPS資訊記憶部132只須如圖11所示記憶顯示對應於各MCS值之調變方式的資訊即可。圖11中並未圖示對全部MCS值之調變方式，不過例如以下，MCS係「0」及「1」時為BPSK；MCS係「2」及「3」時為QPSK，MCS係「4」及「5」時為16QAM，MCS值係「6」及「7」時為64QAM等。而後，選定部117只須參照表示DBPS資訊記憶部132之調變方式的資訊，依據調變方式分類複數個MCS值即可。
其次，說明本變形例之無線通信裝置1執行的MCS設定處理。另外，本變形例之無線通信裝置1執行的MCS設定處理及目的地確認處理的內容，與實施形態之MCS設定處理及目的地確認處理的內容相同。此外，本變形例之MCS設定處理在實施形態之MCS設定處理中，僅與圖6之步驟S19所示的MCS選定處理的內容不同。以下，參照圖12詳細說明該MCS選定處理之內容。首先，選定部117決定算出逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率之對象的調變方式（步驟S1901）。此時，例如選定部117係從調變方式BPSK、QPSK、16QAM、64QAM中決定對象的調變方式。
其次，選定部117指定分類於決定之調變方式的MCS值（步驟S1902）。選定部117例如在決定之調變方式係BPSK時，指定「0」「1」作為MCS值。
繼續，選定部117就指定之MCS值算出逾時發生率小於預設之發生率臨限值的比率（步驟S1903）。例如就各MCS臨限值之逾時發生率，係顯示實施形態之表1所示的值。而後，將發生率臨限值設定成10x－ 16 。此時，決定之調變方式係BPSK時，就MCS值「0」、「1」，由於逾時發生率皆比發生率臨限值大，因此逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率為「0」。另外，決定之調變方式為16QAM時，就MCS值「4」、「5」，由於逾時發生率皆小於發生率臨限值，因此逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率為「1」。
然後，選定部117判定是否還有其他尚未成為算出逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率之對象的調變方式（步驟S1904）。選定部117判定為還有其他尚未成為算出逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率之對象的調變方式時（步驟S1904：是），再度執行步驟S1901之處理。
另外，選定部117判定為就全部調變方式已算出逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率時（步驟S1904：否），指定逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率為最大的調變方式（步驟S1905）。例如前述，就各MCS臨限值之逾時發生率顯示實施形態之表1所示的值。而後，將發生率臨限值設定成10x－ 16 。此時，分類於調變方式BPSK之MCS值「0」「1」時，由於此等兩者之逾時發生率皆比發生率臨限值大，因此逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率係「0」。此外，分類於調變方式QPSK之MCS值「2」「3」時，MCS值「2」係逾時發生率比發生率臨限值大，MCS值「3」係逾時發生率小於發生率臨限值。因此，逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率為「0.5」。分類於調變方式16QAM之MCS值「4」「5」時，由於此等兩者之逾時發生率皆小於發生率臨限值，因此逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率為「1」。此外，分類於調變方式64QAM之MCS值「6」「7」時，MCS值「6」係逾時發生率小於發生率臨限值，MCS值「7」係逾時發生率比發生率臨限值大。因此，逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率為「0.5」。此時，選定部117指定調變方式16QAM作為逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率最大之調變方式。
其次，選定部117從逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率為最大之調變方式中選定MCS值（步驟S1906）。例如，選定部117指定調變方式16QAM作為逾時發生率小於發生率臨限值之MCS值的比率為最大之調變方式時，係選定MCS值「4」或「5」。然後，執行實施形態說明之圖6之步驟S20的處理。
採用本構成時，係選定部117依據對應於各MCS值之調變方式選定MCS值。藉此，選定與無線通信裝置2通信適切之MCS，具有可確實降低無線通信裝置1、2間通信時之幀損失的優點。
實施形態係說明無線通信裝置1僅與1台無線通信裝置2通信之例，不過不限於此，例如無線通信裝置1亦可構成與特定之複數個無線通信裝置通信。此時，無線通信裝置1在其設置時，只須分別對特定之複數個無線通信裝置執行MCS設定處理即可。
實施形態係說明選定部117藉由使選定之MCS值記憶於設定資訊記憶部131，來設定無線通信裝置1用於與無線通信裝置2間之通信的MCS之例。但是，不限於此，例如亦可構成選定部117將表示選定之MCS值的資訊經由介面104輸出至PC3。此時，PC3將從無線通信裝置1輸入之MCS值顯示於顯示部的構成，只須用戶確認顯示於顯示部之MCS值，來設定無線通信裝置1用於與無線通信裝置2間之通訊的MCS即可。
實施形態中，亦可構成無線通信裝置1於啟動時，在1天24小時中預設之複數個時刻執行MCS設定處理，將各時刻之MCS值與該時刻對應而記憶於設定資訊記憶部131。而後，無線通信裝置1以後亦可每當預設之複數個時刻到來時，使用設定資訊記憶部131記憶之依對應MCS值的MCS來與無線通信裝置2通信。
採用本構成時，即使在無線通信裝置1、2間之通信狀況在1天中的複數個時間帶變化的環境下使用時，仍可以適合無線通信裝置1、2間之通信的MCS進行無線通信裝置1、2間之通信。
本發明之無線通信裝置1的各種功能無須專用系統，只要使用具備無線通信模組之電腦系統即可實現。例如，亦可構成在連接於網路之電腦中，將用於執行上述動作之程式儲存分配於電腦系統可讀取的永久性記錄媒體（CD－ROM等），藉由將該程式安裝於電腦系統，構成執行上述處理之無線通信裝置1。
此外，對電腦提供程式之方法不拘。例如程式亦可上載於通信線路的伺服器，並經由通信線路分發至電腦。而後，電腦啟動該程式，並在OS控制下，與其他應用程式同樣地執行。藉此，電腦發揮執行上述處理之無線通信裝置1的功能。
以上，係說明本發明之實施形態及變形例（包含後記者。以下相同），不過本發明並非限定於此等者。本發明包含適當組合實施形態及變形例者、以及對其加以適當變更者。
本申請案係依據2016年11月30日提出申請之日本專利申請特願2016-233202號。本說明書以參照之方式納入日本專利申請特願2016-233202號之全部說明書、申請專利範圍及圖式。
產業上之可利用性
本發明之無線通信裝置適合作為商業設施或工廠中用於數位看板的無線終端裝置。
1、2‧‧‧無線通信裝置3‧‧‧PC4‧‧‧螢幕L1,L2‧‧‧信號線101‧‧‧CPU102‧‧‧主記憶部103‧‧‧輔助記憶部104‧‧‧介面105‧‧‧無線模組111‧‧‧判定部112‧‧‧模組控制部113‧‧‧幀生成部114‧‧‧傳送成功概率算出部115‧‧‧可嘗試傳送次數算出部116‧‧‧逾時發生率算出部117‧‧‧選定部118‧‧‧資訊輸出部121‧‧‧成功／失敗次數記憶區域122‧‧‧目的地確認用判定結果記憶區域123‧‧‧判定結果履歷記憶區域131‧‧‧設定資訊記憶部132‧‧‧DBPS資訊記憶部133‧‧‧結果記憶部
圖1係顯示本發明之實施形態的通信系統構成圖。 圖2係顯示實施形態之無線通信裝置的硬體構成方塊示意圖。 圖3係顯示實施形態之無線通信裝置的功能構成方塊示意圖。 圖4係顯示實施形態之DBPS資訊記憶部的內容圖。 圖5係顯示實施形態之無線通信裝置執行的MCS設定處理流程之流程圖。 圖6係顯示實施形態之無線通信裝置執行的MCS設定處理流程之流程圖。 圖7係顯示連接於實施形態之無線通信裝置的PC螢幕上顯示之顯示畫面的一例圖。 圖8係顯示實施形態之無線通信裝置執行的目的地確認處理流程之流程圖。 圖9係顯示實施形態之無線通信裝置執行的成功／失敗次數統計處理流程之流程圖。 圖10A係顯示比較例之無線通信裝置中的幀損失發生率之變動概略圖。 圖10B係顯示本實施形態之無線通信裝置中的幀損失發生率之變動概略圖。 圖11係顯示實施例之DBPS資訊記憶部的內容圖。 圖12係顯示變形例之無線通信裝置執行的MCS選定處理流程之流程圖。
3‧‧‧PC
101‧‧‧CPU
102‧‧‧主記憶部
103‧‧‧輔助記憶部
104‧‧‧介面
105‧‧‧無線模組
111‧‧‧判定部
112‧‧‧模組控制部
113‧‧‧幀生成部
114‧‧‧傳送成功概率算出部
115‧‧‧可嘗試傳送次數算出部
116‧‧‧逾時發生率算出部
117‧‧‧選定部
118‧‧‧資訊輸出部
121‧‧‧成功/失敗次數記憶區域
122‧‧‧目的地確認用判定結果記憶區域
123‧‧‧判定結果履歷記憶區域
131‧‧‧設定資訊記憶部
132‧‧‧DBPS資訊記憶部
133‧‧‧結果記憶部

Claims (6)

  1. 一種無線通信裝置，包括： 傳送成功概率算出部，算出向其他無線通信裝置複數次傳送第一幀時，在前述第一幀傳送後預設之第一基準時間內，從前述其他無線通信裝置接收回答確認幀之概率的傳送成功概率； 可嘗試傳送次數算出部，算出在第二基準時間內之前述第一幀的可嘗試傳送次數； 逾時發生率算出部，從前述傳送成功概率與前述可嘗試傳送次數，算出在前述第二基準時間內即使以前述可嘗試傳送次數反覆傳送前述第一幀，並未從前述其他無線通信裝置接收前述回答確認幀之概率的逾時發生率；及 選定部，前述逾時發生率是否小於預設之發生率臨限值，選定用於與前述其他無線通信裝置通信之調變與編碼方式。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之無線通信裝置，其中前述可嘗試傳送次數算出部係依據對應於傳送前述第一幀使用之調變與編碼方式的傳送率，與前述第一幀包含之資料大小，算出傳送前述第一幀時之頻帶佔有時間，並依據前述第二基準時間對前述頻帶佔有時間之比率算出前述可嘗試傳送次數。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之無線通信裝置，更包括判定部，依據向前述其他無線通信裝置複數次傳送第二幀時，在傳送前述第二幀後預設之第三基準時間內是否從前述其他無線通信裝置接收回答確認幀，來判定前述其他無線通信裝置是否為可通信狀態。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之無線通信裝置，其中前述逾時發生率算出部算出使用複數個調變與編碼方式傳送前述第一幀時之各個逾時發生率， 前述選定部由依據調變方式分類前述複數個調變與編碼方式時之各調變方式，算出逾時發生率小於前述發生率臨限值之調變與編碼方式的比率，並從對應於算出之比率最大的調變方式之調變與編碼方式中選定用於與前述其他無線通信裝置通信的調變與編碼方式。
  5. 一種無線通信方法，包含以下步驟： 算出向其他無線通信裝置複數次傳送第一幀時，在前述第一幀傳送後預設之第一基準時間內，從前述其他無線通信裝置接收回答確認幀之概率的傳送成功概率； 算出在第二基準時間內之前述第一幀的可嘗試傳送次數； 從前述傳送成功概率與前述可嘗試傳送次數，算出在前述第二基準時間內即使以前述可嘗試傳送次數反覆傳送前述第一幀，並未從前述其他無線通信裝置接收前述回答確認幀之概率的逾時發生率；及 依前述逾時發生率是否小於預設之發生率臨限值，選定用於與前述其他無線通信裝置通信之調變與編碼方式。
  6. 一種記錄程式之記錄媒體，使電腦記錄有發揮以下功能之程式： 傳送成功概率算出部，算出向其他無線通信裝置複數次傳送第一幀時，在前述第一幀傳送後預設之第一基準時間內，從前述其他無線通信裝置接收回答確認幀之概率的傳送成功概率； 可嘗試傳送次數算出部，算出在第二基準時間內之前述第一幀的可嘗試傳送次數； 逾時發生率算出部，從前述傳送成功概率與前述可嘗試傳送次數，算出在前述第二基準時間內即使以前述可嘗試傳送次數反覆傳送前述第一幀，並未從前述其他無線通信裝置接收前述回答確認幀之概率的逾時發生率；及 選定部，依前述逾時發生率是否小於預設之發生率臨限值，選定用於與前述其他無線通信裝置通信之調變與編碼方式。
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