WO2006090437A1

WO2006090437A1 - 伝送制御方法および無線通信装置

Info

Publication number: WO2006090437A1
Application number: PCT/JP2005/002872
Authority: WO
Inventors: Takahisa Yamauchi; Noriyuki Fukui; Minoru Akita
Original assignee: Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2006-08-31

Abstract

　本発明にかかる伝送制御方法は、無線ＬＡＮシステムにおいて、無線伝送路の状態に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定する場合の伝送制御方法であって、たとえば、受信局（１）が、送信局（２）から自受信局への方向の無線伝送路の状態を第１の伝送路状態として測定し、当該第１の伝送路状態を送信局（２）へ通知し、また、送信局（２）が、受信局（１）から自送信局への方向の無線伝送路の状態を第２の伝送路状態として測定し、当該第２の伝送路状態および受信局（１）から通知される第１の伝送路状態に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定する。

Description

明細書

伝送制御方法および無線通信装置

技術分野

[0001] 本発明は、無線 LANシステムにおいて適切に伝送レートを決定するための伝送制御方法および無線通信装置に関するものであり、特に、伝送路状態に基づいて次フレームの伝送レートを決定する場合の伝送制御方法に関するものである。

背景技術

[0002] 従来の無線 LANシステムにおける伝送レート決定方法（下記特許文献 1参照）では、送信局が、基準伝送レートにてフレームを送信し、その後一定時間が経過するまでの間に ACKフレームを受信できた場合に、次のフレームを基準伝送レートよりも 1 つ上の伝送レート（「基準伝送レート + 1」）に上げて送信する。その後、送信局は、その次のフレームを基準伝送レートよりも 1つ下の伝送レート（「基準伝送レート 1」）に下げて送信する。

[0003] そして、送信局は、「基準伝送レート」，「基準伝送レート + 1」，「基準伝送レート 1 」の隣り合う 3つの伝送レートによるフレームの伝送を、所定の時間にわたって繰り返し実行し、さらに、その時間毎のスループット性能を、「基準伝送レート」，「基準伝送レート + 1」，「基準伝送レート一 1」のそれぞれの伝送レート毎に算出し、次の周期時間におけるフレーム送信時の基準伝送レートを決定する。

[0004] なお、上記スループット性能は、送信完了のフレーム数と伝送レートから計算した時間とに基づいて、「スループット性能 =完了フレーム数/時間」として求めることができる。また、一般に、要求されるデータ量は可変のため、スループット性能の算出はデータサイズ毎に行われる。

[0005] このように、従来技術においては、送信局が、 1つの周期時間の終了時に、スループット性能を 3つの伝送レートのそれぞれに対して算出し、それらの値に基づいて次の周期時間における基準伝送レートを決定している。

[0006] 特許文献 1：特開 2004-88464号公報

発明の開示発明が解決しょうとする課題

[0007] し力、しながら、上記従来の伝送レート決定方法が用いられた無線 LANシステムでは、比較的緩慢なスループットの変動に対して的確に伝送レートを決定していくことはできる力急激な受信レベルの変動およびフェージング変動等に対して、適切に伝送レートを決定することができなレ、、という問題があった。

[0008] また、上記従来の伝送レート決定方法が用いられた無線 LANシステムでは、比較的緩慢なスループットの変動に対して伝送レートを決定することはできるが、不連続かつ不定期なフレーム送信に対して、適切に伝送レートを決定することができない、という問題もあった。

[0009] 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、急激な受信レベルの変動およびフエージング等に対して適切に伝送レートを決定すること、不連続かつ不定期なフレーム送信に対して適切に伝送レートを決定すること、を実現可能な伝送制御方法および無線通信装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0010] 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる伝送制御方法は、無線 LANシステムにおいて、無線伝送路の状態に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定する場合の伝送制御方法であって、受信側の通信装置 (受信局）が、送信側の通信装置 (送信局)から自受信局への方向の無線伝送路の状態を第 1の伝送路状態として測定し、当該第 1の伝送路状態を送信局へ通知する伝送路状態通知ステップと、前記送信局が、前記受信局から自送信局への方向の無線伝送路の状態を第 2の伝送路状態として測定し、当該第 2の伝送路状態および前記受信局から通知される第 1の伝送路状態に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、を含むことを特徴とする。

[0011] この発明によれば、送信局が測定する伝送路状態に加えて、さらに受信局から通知される伝送路状態に基づいて、次フレームの伝送レートを決定することとした。発明の効果

[0012] 本発明にかかる伝送制御方法においては、送信局が測定する伝送路状態に加えて、受信局から通知される伝送路状態に基づいて、次フレームの伝送レートを決定することとしたので、伝送レート決定に必要な伝送路状態の数が増えることになり、これにより、伝送レートの決定精度を向上させることができる、という効果を奏する。図面の簡単な説明

[0013] [図 1]図 1は、実施の形態 1の伝送制御方法の一例を示す図である。

[図 2]図 2は、受信局から送信局への ACKフレームを用いて下り方向の伝送路状態を通知する場合のマッピングの一具体例を示す図である。

[図 3]図 3は、伝送レートを決定する処理の流れを示すフローチャートである。

[図 4]図 4は、図 3の処理で決定する伝送レートの一覧を示す図である。

[図 5]図 5は、レート制御マッピングメモリの内容を示す図である。

[図 6]図 6は、実施の形態 2の伝送制御方法の一例を示す図である。

[図 7]図 7は、移動速度とフラグメンテーションサイズの対応の一例を示す図である。

[図 8]図 8は、実施の形態 3の伝送制御方法の一例を示す図である。

[図 9]図 9は、移動速度とブロック ACK手順に基づく送信フレームの送信間隔との対応の一例を示す図である。

[図 10]図 10は、実施の形態 4の伝送制御方法の一例を示す図である。

[図 11]図 11は、移動速度とビーコンフレームの送信間隔との対応の一例を示す図である。

符号の説明

[0014] 1 , lb 受信局

2, 2a, 2b 送信局

3 AP

4, 5 STA

発明を実施するための最良の形態

[0015] 以下に、本発明にかかる伝送制御方法および無線通信装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない

[0016] 実施の形態 1.

図 1は、本発明にかかる伝送制御方法の一例を示す図である。図 1に示すように本実施の形態の伝送制御方法においては、まず、受信局 1が、送信局 2から送信されるフレーム「DataN_2」を受信し（ステップ S1)、このフレームに基づいて下り方向（送信局から受信局への方向を「下り方向」と定義する）の伝送路状態を測定し (ステツプ S2)、その結果を ACKフレーム「ACKN_2」に含ませて送信局 2へ通知する（ステップ S3)。ここでは、伝送路状態として、たとえば、 RSSI,誤り訂正ビット数，プリアンブルの相関値，パスメトリック等を想定する。また、伝送路状態は、上記複数の状態を組み合わせたものとしてもよい。

[0017] つぎに、送信局 2では、受信局 1から ACKフレームを受信し（ステップ S3)、このフレームに基づいて上り方向（受信局から送信局への方向を「上り方向」と定義する）の伝送路状態を測定する (ステップ S4)とともに、 ACKフレームにて通知される下り方向の伝送路状態を取得する（ステップ S4)。そして、上記ステップ S1— S4の処理を所定回数にわたって繰り返し実行した後、新たに得られた伝送路状態および内部に蓄積されてレ、る過去の伝送路状態に基づレ、て (平均化処理等）、次フレーム (一例として「DataN + 1」に相当）の伝送レートを決定する（ステップ S 5)。

[0018] ただし、次フレームの伝送レートを決定してから実際に次フレームを送信するまでの時間が一定時間を越える場合には、上記で決定された伝送レートに基づいたフレーム送信は行わず、伝送レートを変更しない状態または最低伝送レートで送信する。また、伝送路状態の取得数が一定時間内に特定数に達しない場合においても、次フレームの伝送レートを変更しない状態または最低伝送レートで送信する。

[0019] 図 2は、上記図 1に示す伝送制御方法において、受信局 1から送信局 2への ACK フレームを用いて下り方向の伝送路状態を通知する場合のマッピングの一具体例を示す図である。ここでは、 IEEE802. 11aのフレーム構成の一例を示しており、 RAT Eフィールドは伝送速度を示すビットであり、 LENGTHフィールドはデータ部のオタテツト長を示すビットであり、 Parityフィールドは RATE LENGTHまでの偶数パリティであり、 Tail (SIGNAL)フィールドは RATE— Parityの畳込み符号化を終端するビットであり、 SERVICEフィールドはスクランブルの初期状態を与えるための 7ビットの all"0"と 9ビットの予約ビットであり、 PSDUフィーノレドは PLCP Service Data Unit,物理レイヤが伝送するデータ本体であり、 Tail (DATA)フィールドは畳込み符号を終端するビットであり、 Pad bitsフィールドは OFDMシンボルの余ったビットを充填するパディング'ビットである。たとえば、伝送路状態の通知には、 PLCP hea derの SERVICEフィールド内に Reserved SERVICE Bitsの 9bitsを使用する。または、 ACKフレームを OFDMシンボルにマッピングする際に発生する Padding b itsを使用する。このマッピングにより、フレーム毎の下り方向の伝送路状態を送信局 2へ通知する。

[0020] 図 3は、上記図 1の伝送制御方法において、伝送レートを決定する処理の流れを示すフローチャートである。また、図 4は、図 3の処理で決定する伝送レートの一覧を示す図である。

[0021] 図 3において、まず、送信局 2では、蓄積する伝送路状態の平均化結果に基づいて伝送レートを決定するために、平均化時間タイマをリセットし (ステップ S11)、さらに、これまでに蓄積された伝送路状態 (RSSIおよび誤り訂正ビット数）をクリアする (ステップ S12)。

[0022] つぎに、送信局 2では、平均化時間が経過するまでの期間において、伝送路状態の測定結果を蓄積する（ステップ S 13、ステップ S14, No)。そして、平均化時間が経過すると (ステップ S14, Yes)、送信局 2では、送信フレーム数に対する受信局側から送られてくる ACKフレームの応答数、すなわち、 ACK受信率を算出し (ステップ S 15)、 ACK受信率が第 1のしきい値以上であれば (ステップ S 15, Yes)、つぎに、平均化時間内に取得した伝送路状態の数が第 2のしきい値以上であるかどうかを判定する（ステップ S 16)。

[0023] そして、ステップ S16の判定の結果、平均化時間内に取得した伝送路状態の数が第 2のしきい値以上であれば (ステップ S16， Yes)、送信局 2では、取得した伝送路状態について、すなわち、 RSSIおよび誤り訂正ビット数について、それぞれ平均化処理 (RSSI平均化およびビット誤り率算出）を行う（ステップ S17)。さらに、送信局 2 では、平均化後の伝送路状態と図 5に示すレート制御マッピングメモリの内容とを比較し、その結果に基づいて、次フレームで送信する際の伝送レート候補を図 4に示す伝送レートの一覧の中から選択する (ステップ S18)。

[0024] つぎに、送信局 2では、伝送レート候補を選択してから実際に次フレームを送信するまでの時間（レート制御反映時間）が第 3のしきい値未満かどうかを判定する (ステツプ S19)。そして、たとえば、レート制御反映時間が第 3のしきい値未満であれば (ステツプ S19, Yes)、上記で選択した伝送レート候補を次フレームの伝送レートに決定する（ステップ S20)。一方で、ステップ S19の処理で、レート制御反映時間が第 3のしきい値以上であれば（ステップ S19, No)、次フレームの伝送レートを最低伝送レート、すなわち、図 4で示す 6Mbpsに決定する（ステップ S21)。

[0025] なお、上記ステップ S15の処理において、 ACK受信率が第 1のしきい値未満の場合 (ステップ S 15， No)、送信局 2では、次フレームの伝送レートを最低伝送レート、すなわち、図 4で示す 6Mbpsに決定する（ステップ S21)。

[0026] また、上記ステップ S16の処理において、平均化時間内に取得した伝送路状態の数が第 2のしきい値未満の場合 (ステップ S16, No)、送信局 2では、実際に次フレームを送信するまでの時間（レート制御反映時間）が上記第 3のしきい値未満かどうかを判定する（ステップ S22)。そして、レート制御反映時間が第 3のしきい値未満の場合には（ステップ S22, Yes)、次フレームの伝送レートを前回送信フレームの伝送レートと同一に決定し (ステップ S23)。一方で、レート制御反映時間が第 3のしきぃ値以上の場合には（ステップ S22, No)、次フレームの伝送レートを最低伝送レート、すなわち、図 4で示す 6Mbpsに決定する（ステップ S 21)。

[0027] つづいて、上記ステップ S18における、平均化後の伝送路状態と図 5に示すレート制御マッピングメモリの内容とを比較する処理、を具体的に説明する。本実施の形態においては、図 5に示すように、算出した平均 RSSI (mean— RSSI)および平均誤りビット率（mean— BER)に基づいて、現在の伝送レートに対する処理として、「1段階上げる」，「2段階上げる」，「維持する」，「1段階下げる」，「2段階下げる」のいずれかを決定し、この決定を反映した伝送レートを次フレームの伝送レート候補とする。たとえば、「Ml <mean_RSSI」かつ「Nl <mean_BER< =N2」の場合は、現在の伝送レートを 1段階上げた伝送レートを次フレームの伝送レート候補とする。なお、平均誤りビット率は、平均化時間内に送信されたフレームのビット数の総計と誤り訂正ビット数の総計の比から求まる。ただし、 ACKフレームが返ってこない場合は、対応する送信フレームのビット数は考慮しなレ、。また、図 5に示す伝送レート制御マッピングでは、一例として、伝送レート候補を 25通りに分類しているが、これに限らず、必要に応じて適宜変更可能である。

[0028] なお、本実施の形態においては、伝送路状態の平均化時間内では同一の伝送レートを使用する例を示している力平均化時間内において、たとえば、 ACKの連続受信回数または非連続受信回数に基づいて伝送レートを決定することとしてもよい。その場合、平均化時間内で使用された伝送レートは複数存在する場合があるため、たとえば、平均化時間内に最も多く伝送された伝送レートを基準とし、平均化時間内の伝送路状態に基づいて次フレームの伝送レートを決定する。

[0029] このように、本実施の形態においては、送信局が測定する伝送路状態（上り方向）に加えて、受信局から通知される伝送路状態（下り方向）に基づいて、次フレームの伝送レートを決定することとしたので、伝送レート決定に必要な伝送路状態の数が増えることになり、伝送レートの決定精度を向上させることができる。

[0030] また、データフレームは、 ACKフレームと比較してフレーム長が長いため、受信局における下りの伝送路状態の測定結果は、送信局における上り伝送路状態の測定結果と比較しても信頼度が高い。すなわち、本実施の形態においては、伝送路状態の測定頻度が増え、さらにその信頼度が向上するため、高速移動等に伴う急激な受信レベル変動およびフエージング等が存在する場合であっても、適切に伝送レートを決定すること力 Sできる。

[0031] また、本実施の形態においては、送信局にて決定する次フレームの伝送レート候補を実際に反映するかどうかを、伝送レート候補の決定から次フレーム送信までの時間に基づいて決定しているため、フレーム送信間隔が不連続または不定期な場合に、誤った伝送レートを選択する確率を低減することができる。また、次フレームの伝送レート候補の選択処理を実行するかどうかを、蓄積された伝送路状態の数に基づいて決定しているため、フレーム送信間隔が不連続または不定期な場合に、誤った伝送レートを選択する確率をさらに低減することができる。

[0032] なお、本実施の形態においては、送信局が、自局にて測定する伝送路状態および受信局から通知される伝送路状態に基づいて次フレームの伝送レートを決定しているが、これに限らず、たとえば、送信局が受信局から通知される伝送路状態のみに基づいて伝送レートを決定することとしてもよいし、または、受信局が自局にて測定する伝送路状態に基づいて伝送レートを決定し、それを送信局に通知することとしてもよレ、。また、決定した次フレームの伝送レート候補を実際に反映するかどうかを、特定時間内における伝送路状態の取得数、または伝送レート候補の決定から次フレーム送信までにかかる時間、のいずれか一方に基づいて決定することとしてもよい。

[0033] 実施の形態 2.

図 6は、本発明にかかる伝送制御方法の一例を示す図であり、本実施の形態では、送信局から受信局へフレームを送信する際に伝送レートを決定するとともに、フラグメンテーシヨンを行うかどうかを判断し、さらに、行う場合にはそのサイズを決定する。

[0034] 図 6に示すように、本実施の形態の伝送制御方法においては、まず、送信局 2aが、移動速度として、たとえば、フェージングピッチ，フェードデュレーシヨン等に基づいて算出する移動速度または明示的に通知される速度検出器の出力に基づいて、送信フレームに対してフラグメンテーションを実施するかどうかを判定し、フラグメンテーシヨンを実施する場合には、そのサイズを決定する（ステップ S11)。

[0035] つぎに、受信局 1では、送信局 2aから送信されるフラグメンテーションが実施されたフレーム「FragmentAO」を受信し（ステップ S 12)、前述した実施の形態 1と同様の処理で、下り方向の伝送路状態を測定し (ステップ S13)、その結果を ACKフレーム「 ACKA0Jに含ませて送信局へ通知する（ステップ S 14)。

[0036] つぎに、送信局 2aでは、受信局 1から ACKフレームを受信し、前述した実施の形態 1と同様の処理で、上り方向の伝送路状態を測定するとともに、 ACKフレームにて通知される下り方向の伝送路状態を取得する (ステップ S15)。そして、フラグメンテ一シヨンが実施された送信フレームがすべて送信されるまで、上記ステップ S12 S15 の処理を所定回数にわたって繰り返し実行した後、送信局 2aでは、前述した実施の形態 1と同様の処理で（図 3参照）、新たに得られた伝送路状態および内部に蓄積されている過去の伝送路状態に基づいて、次フレームの伝送レートを決定する (ステツプ S16)。さらに、送信局 2aでは、上記と同様の処理で、移動速度に基づいて次フレームに対してフラグメンテーションを実施するかどうかを判定し、フラグメンテーションを実施する場合には、そのサイズを決定する（ステップ S 16)。 [0037] 上記のように、本実施の形態の送信局 2aでは、前述した次フレームの伝送レートの決定処理を実現するとともに、さらに、移動速度に基づいて次フレームに対してフラグメンテーシヨンを実施するかどうかを判定し、フラグメンテーションを実施する場合には、そのサイズを決定する。したがって、図 6に示すように、フラグメンテーションが実施されたフレームを SIFS (Short Interframe Space)間隔で送信できるため、「DIFS (Distributed Interframe Space) +バックオフウィンドウ」間隔で送信しなければならないフラグメンテーションを行わない他局に対して優先して送信処理を行うことが可能となる（DIFS > SIFS)。

[0038] ただし、本実施の形態においては、同一無線通信エリア内に存在する無線端末数を考慮して、送信フレームに対するフラグメンテーションを実施するかどうかを判定する。すなわち、無線端末が多数存在する場合には、フラグメンテーションを行わないように制御することにより、フラグメンテーション送信による優先送信の機会を減らし、他の無線端末が受けるフレーム送信待機の影響を低減する。

[0039] 図 7は、移動速度とフラグメンテーションサイズの対応の一例を示す図である。たとえば、送信局 2aにて算出する受信局 1の移動速度「VEL— STA」または受信局 1から明示的に通知される移動速度「VEL— STA」速度しきい値「VEL— ΤΗ1」よりも速ければ、フラグメンテーションサイズしきい値を 300bytesと決定し、次フレームのサイズが 300bytesよりも大きければ、フラグメントして送信する。なお、図 7に示す対応表は、 3段階に分類されている力 S、これに限らず、表に記載された値は必要に応じて適宜変更可能である。

[0040] このように、本実施の形態においては、前述した実施の形態 1の処理に加えて、さらに、移動速度に基づいてフラグメンテーション実施の有無を判断し、実施する場合にはそのサイズを決定することとした。これにより、高速移動時には、フラグメンテーション実施による送信フレームの連続送信が可能となるとともに、伝送レート決定に必要な伝送路状態測定頻度がさらに増えるため、伝送レート決定の精度をさらに向上させること力 Sできる。すなわち、高速移動等に伴う急激な受信レベル変動およびフエ一ジング等が存在する場合であっても、フラグメンテーション効果によって受信局におけるフレーム受信率を向上させることができ、より適切に伝送レートを決定することができる。

[0041] また、本実施の形態においては、同一無線通信エリア内に存在する無線端末数に基づいて、送信フレームに対してフラグメンテーションを実施するかどうかを判定し、実施する場合に送信フレームのフラグメンテーションサイズを決定することとした。これにより、同一エリア内に無線端末が多数存在する場合には、フラグメンテーション送信による優先送信の機会を減らすことができ、他の無線端末が受けるフレーム送信待機の影響を低減することができる。

[0042] 実施の形態 3.

図 8は、本発明にかかる伝送制御方法の一例を示す図であり、本実施の形態では、送信局から受信局へフレームを送信する際に伝送レートを決定するとともに、ブロック ACK手順を実施するかどうかを判断し、さらに、実施する場合にはその送信間隔を決定する。

[0043] 図 8に示すように、本実施の形態の伝送制御方法においては、まず、送信局 2bが、移動速度として、たとえば、フェージングピッチ，フェードデュレーシヨン等に基づいて算出する移動速度または明示的に通知される速度検出器の出力に基づいて、送信フレームのブロック ACK手順を実施するかどうかを判定し、ブロック ACK手順を実施する場合には、その送信間隔を決定する（ステップ S21)。

[0044] つぎに、受信局 lbでは、送信局 2bから送信されるブロック ACK手順に基づくフレーム「BlockA0」一「BlockAN」を受信し（ステップ S22)、前述した実施の形態 1と同様の処理で、個別に下り方向の伝送路状態を測定する (ステップ S23)。さらに、受信局 lbでは、送信局 2bより BAR (Block ACK Request)フレームを受信すると（ステツプ S24)、上記で測定した伝送路状態を BA(Block ACK)フレームに含ませて送信局 2bへ通知する (ステップ S25)。なお、通知する伝送路状態の測定結果は、個々の受信フレームに対する測定結果でもよいし、それぞれの測定結果の平均値でもよレ、。ここで、 BARフレームは、ブロック ACK手順に基づくフレーム送信完了を受信局 lb へ通知するとともに、受信局 lbに対して BAフレームを要求するフレームである。また、 BAフレームは、ブロック ACK手順に基づくフレーム受信結果を応答するとともに、再送が必要なフレームのみを選択して送信局 2bへ要求するフレームである。 [0045] つぎに、送信局 2bでは、受信局 lbから BAフレームを受信し、前述した実施の形態 1と同様の処理 (ACKフレームに対して行った処理）で、上り方向の伝送路状態を測定するとともに、 BAフレームにて通知される下り方向の伝送路状態を取得する（ステップ S26)。そして、送信局 2bでは、前述した実施の形態 1と同様の処理（図 3参照）で、各伝送路状態に基づいて、次フレームの伝送レートを決定する (ステップ S27)。さらに、送信局 2bでは、上記と同様の処理で、移動速度に基づいて次フレームに対してブロック ACK手順を実施するかどうかを判定し、ブロック ACK手順を実施する場合には、その送信間隔を決定する（ステップ S27)。

[0046] 上記のように、本実施の形態の送信局 2bでは、前述した次フレームの伝送レートの決定処理を実現するとともに、さらに、移動速度に基づいて次フレームに対してプロック ACK手順を実施するかどうかを判定し、ブロック ACK手順を実施する場合には、その送信間隔を決定する。したがって、図 8に示すように、ブロック ACK手順に基づいたフレームを SIFS間隔で送信できるとともに、さらに、フレーム毎の ACKフレームを必要としないため、「（DIFS +バックオフウィンドウ）間隔 + ACKフレーム」で送信しなければならなレ、ブロック ACK手順を行わなレ、他局に対して優先して送信処理を行うことができ、より送信効率を向上させることができる。

[0047] ただし、本実施の形態においては、同一無線通信エリア内に存在する無線端末数を考慮して、ブロック ACK手順を実施するかどうかを判定する。すなわち、無線端末が多数存在する場合には、ブロック ACK手順を行わないように制御することにより、ブロック ACK手順を用いた送信による優先送信の機会を減らし、他の無線端末が受けるフレーム送信待機の影響を低減する。

[0048] 図 9は、移動速度とブロック ACK手順に基づく送信フレームの送信間隔の対応の一例を示す図である。たとえば、送信局 2bにて算出する受信局 lbの移動速度「VEL _STA」または受信局 1 bから明示的に通知される移動速度「 VEL_STA」が、速度しきい値「VEL_TH1」よりも速ければ、送信間隔の最大値を 150msと決定し、 SIF S間隔で送信するブロック ACK手順に基づく送信フレーム， BARフレームおよび BA フレームのトータル送信時間が 150msを越えないように、送信フレーム数および伝送レートを選択し、ブロック ACK手順に基づいて送信する。なお、図 9に示す対応表は、 3段階に分類されている力 S、これに限らず、表に記載された値は必要に応じて適宜変更可能である。

[0049] このように、本実施の形態においては、前述した実施の形態 1の処理に加えて、さらに、移動速度に基づいてブロック ACK手順実施の有無を判断し、実施する場合にはその送信間隔を決定することとした。これにより、高速移動時には、ブロック ACK手順実施による送信フレームの連続送信が可能となるとともに、伝送レート決定に必要な伝送路状態測定頻度がさらに増えるため、伝送レート決定の精度をさらに向上させること力 Sできる。すなわち、高速移動等に伴う急激な受信レベル変動およびフェージング等が存在する場合であっても、ブロック ACK手順実施の効果によって送信効率を向上させることができ、より適切に伝送レートを決定することができる。

[0050] また、本実施の形態においては、同一無線通信エリア内に存在する無線端末数に基づいて、送信フレームに対してブロック ACK手順を実施するかどうかを判定し、実施する場合に送信フレームの送信間隔を決定することとした。これにより、同一エリア内に無線端末が多数存在する場合には、ブロック ACK手順送信による優先送信の機会を減らすことができ、他の無線端末が受けるフレーム送信待機の影響を低減すること力 Sできる。

[0051] 実施の形態 4.

図 10は、本発明にかかる伝送制御方法の一例を示す図であり、本実施の形態では、 STA (端末装置)から AP (基地局）へフレームを送信する際の伝送レートを決定する処理について記載する。なお、本実施の形態においては、図示のとおり、たとえば、 AP3が提供するエリア内に 2つの STA(4, 5)が存在する場合を想定し、さらに、 S TA4の移動速度の方が速レ、場合にっレ、て説明する。

[0052] 図 10に示すように、本実施の形態の伝送制御方法においては、まず、 AP3が、送信するビーコンフレームの送信間隔を、同一無線通信エリア内に存在する STA (4， 5)の中で、最高移動速度で移動する STAの移動速度に応じて決定する (ステップ S 31)。すなわち、 AP3は、 STA4の移動速度に基づいてビーコンフレームの送信間隔を決定する。

[0053] 図 11は、移動速度とビーコンフレームの送信間隔との対応の一例を示す図である。たとえば、最高移動速度で移動する STA4の移動速度が VEL— TH1よりも速ければ、ビーコンフレーム送信間隔を 10msとする。なお、なお、図 11に示す対応表は、 3 段階に分類されている力これに限らず、表に記載された値は必要に応じて適宜変更可能である。

[0054] つぎに、 STA4では、 AP3から送信されるビーコンフレーム「BeaconO」一「Beaco nN」を受信し (ステップ S32)、前述した実施の形態 1と同様の処理で、個別に下り方向（APから STAへの方向）の伝送路状態を測定する (ステップ S33)。そして、個別に蓄積された伝送路状態に基づいて、次フレームの伝送レートを決定する（ステップ 334；)。

[0055] 一方、 STA5では、自装置の移動速度に基づいてビーコンフレームの受信間隔を決定する（ステップ S41)。すなわち、 STA4の移動速度に基づいて決定された送信間隔でビーコンフレームが送信されている場合に、 STA5は、全てのビーコンフレームを受信するのではなぐたとえば、図 11に示す対応表に従い、ビーコンフレームの受信間隔を決定する。本実施の形態（図 10参照）においては、一例として、 1つおきにビーコンフレームを受信している。

[0056] なお、本実施の形態においては、同一無線通信エリア内に存在する STA数を考慮して、ビーコンフレームの送信間隔を決定する。すなわち、 STAが多数存在する場合には、 STAの移動速度に応じてビーコンフレームの送信間隔を決定しないように制御することにより、ビーコンフレームが多数送信されることによる同一無線通信エリァ内のシステムスループットの低下を低減する。

[0057] また、本実施の形態においては、ビーコンフレームを測定することにより得られた下り方向の伝送路状態に基づいて伝送レートを決定しているが、これに限らず、たとえば、 AP3力 STA4から送信されるフレームを用いて上り方向（STAから APへの方向）の伝送路状態を測定し、その結果を ACKフレーム等により STA4へ通知し、 ST A4が、上記下り方向の伝送路状態および ACKフレーム等に含まれる上り方向の伝送路状態に基づレ、て、伝送レートを決定することとしてもょレ、。

[0058] このように、本実施の形態においては、 APが、ビーコンフレームの送信間隔を、同一無線通信エリア内に存在する STAの中で、最高移動速度で移動する STAの移動速度に応じて決定することとした。これにより、高速移動する STAが存在する場合であっても、 STAが伝送レートを決定する処理にぉレ、て伝送路状態測定頻度が増えるため、伝送レート決定精度を大幅に向上させることができる。すなわち、高速移動に伴う急激な受信レベル変動およびフェージング等に対して、適切に伝送レートを決定すること力 S可肯となる。

[0059] さらに、本実施の形態においては、同一無線通信エリア内に存在する STAの数に基づいてビーコンフレームの送信間隔を決定しているため、ビーコンフレームが多数送信されることによる同一無線通信エリア内のシステムスループットの低下を低減すること力 Sできる。

産業上の利用可能性

[0060] 以上のように、本発明に力かる伝送制御方法は、無線 LANシステムに有用であり、特に、無線 LANシステムにおいて、伝送路状態に基づいて次フレームの伝送レートを決定する無線通信装置に適してレ、る。

Claims

請求の範囲

[1] 無線 LANシステムにおいて、無線伝送路の状態に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定する場合の伝送制御方法であって、

受信側の通信装置 (受信局）が、送信側の通信装置 (送信局)から自受信局への方向の無線伝送路の状態を第 1の伝送路状態として測定し、当該第 1の伝送路状態を送信局へ通知する伝送路状態通知ステップと、

前記送信局が、前記受信局から自送信局への方向の無線伝送路の状態を第 2の伝送路状態として測定し、当該第 2の伝送路状態および前記受信局から通知される第 1の伝送路状態に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、

を含むことを特徴とする伝送路制御方法。

[2] 前記伝送路状態通知ステップでは、前記受信局が、前記第 1の伝送路状態を AC Kフレームに含ませて前記送信局に通知することを特徴とする請求項 1に記載の伝送路制御方法。

[3] 前記伝送レート決定ステップでは、前記送信局が、返信される ACKフレーム単位に測定した第 2の伝送路状態の累積結果および前記 ACKフレームに含まれた第 1 の伝送路状態の累積結果に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定することを特徴とする請求項 2に記載の伝送路制御方法。

[4] 前記伝送レート決定ステップでは、前記第 1の伝送路状態および前記第 2の伝送路状態に加えて、さらに、特定時間内における伝送路状態の取得数および Zまたは伝送レート候補の決定から次フレーム送信までにかかる時間、に基づいて、次送信フレームの伝送レートを決定することを特徴とする請求項 1に記載の伝送路制御方法

[5] さらに、前記送信局が、前記受信局の移動速度に基づいて送信フレームに対してフラグメンテーションを実施するかどうかを判定し、さらに、当該フラグメンテーションを実施する場合にそのフラグメンテーションサイズを決定するフラグメンテーション実施判定ステップ、

を含み、前記伝送路状態通知ステップでは、前記受信局が、前記フラグメンテーション実施後のフレームを用いて前記第 1の伝送路状態を測定し、当該第 1の伝送路状態を送信局へ通知することを特徴とする請求項 1に記載の伝送路制御方法。

[6] 前記伝送路状態通知ステップでは、前記受信局が、前記第 1の伝送路状態を AC Kフレームに含ませて前記送信局に通知することを特徴とする請求項 5に記載の伝送路制御方法。

[7] 前記伝送レート決定ステップでは、前記送信局が、返信される ACKフレーム単位に測定した第 2の伝送路状態の累積結果および前記 ACKフレームに含まれた第 1 の伝送路状態の累積結果に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定することを特徴とする請求項 6に記載の伝送路制御方法。

[8] 前記伝送レート決定ステップでは、前記第 1の伝送路状態および前記第 2の伝送路状態に加えて、さらに、特定時間内における伝送路状態の取得数および Zまたは伝送レート候補の決定から次フレーム送信までにかかる時間、に基づいて、次送信フレームの伝送レートを決定することを特徴とする請求項 5に記載の伝送路制御方法

[9] さらに、前記フラグメンテーション実施判定ステップでは、前記受信局の移動速度にカロえて、同一無線通信エリア内に存在する受信局数に基づいて、送信フレームに対してフラグメンテーションを実施するかどうかを判定することを特徴とする請求項 5に記載の伝送路制御方法。

[10] さらに、前記送信局が、前記受信局の移動速度に基づいて送信フレームに対してブロック ACK手順を実施するかどうかを判定し、さらに、当該ブロック ACK手順を実施する場合にその送信間隔を決定するブロック ACK手順実施判定ステップ、を含み、

前記伝送路状態通知ステップでは、前記受信局が、前記ブロック ACK手順実施後のフレームを用いて前記第 1の伝送路状態を測定し、当該第 1の伝送路状態の累積結果を送信局へ通知することを特徴とする請求項 1に記載の伝送路制御方法。

[11] 前記伝送路状態通知ステップでは、前記受信局が、前記第 1の伝送路状態を BA フレームに含ませて前記送信局に通知することを特徴とする請求項 10に記載の伝送路制御方法。

[12] 前記伝送レート決定ステップでは、前記送信局が、返信される BAフレームを用いて測定した第 2の伝送路状態および前記 BAフレームに含まれた第 1の伝送路状態の累積結果に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定することを特徴とする請求項 11に記載の伝送路制御方法。

[13] 前記伝送レート決定ステップでは、前記第 1の伝送路状態および前記第 2の伝送路状態に加えて、さらに、特定時間内における伝送路状態の取得数および Zまたは伝送レート候補の決定から次フレーム送信までにかかる時間、に基づいて、次送信フレームの伝送レートを決定することを特徴とする請求項 10に記載の伝送路制御方法。

[14] さらに、前記ブロック ACK手順実施判定ステップでは、前記受信局の移動速度にカロえて、同一無線通信エリア内に存在する受信局数に基づいて、送信フレームに対してブロック ACK手順を実施するかどうかを判定することを特徴とする請求項 10に記載の伝送路制御方法。

[15] 無線 LANシステムにおいて、無線伝送路の状態に基づいて次フレームの伝送レートを決定する場合の伝送制御方法であって、

前記送信局が、前記受信局から通知される第 1の伝送路状態に基づいて次フレームの伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、

を含むことを特徴とする伝送路制御方法。

[16] 無線 LANシステムにおいて、無線伝送路の状態に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定する場合の伝送制御方法であって、

ビーコンフレーム送信側の通信装置 (ビーコンフレーム送信局）が、自局が提供する無線通信エリア内において最高移動速度で移動するビーコンフレーム受信側の通信装置（ビーコンフレーム受信局）の移動速度に基づいて、ビーコンフレームの送信間隔を決定するビーコン送信間隔決定ステップと、前記ビーコンフレーム受信局が、前記送信間隔で送られてくるビーコンフレームに基づいて無線伝送路の状態 (伝送路状態）を測定し、所定数にわたって累積された伝送路状態に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定する伝送レート決定ステップと、

を含むことを特徴とする伝送路制御方法。

[17] 前記最高移動速度よりも低速で移動している他のビーコンフレーム受信局は、自局の移動速度に応じてビーコンフレームの受信間隔を決定することを特徴とする請求項 16に記載の伝送路制御方法。

[18] さらに、前記ビーコン送信間隔決定ステップでは、前記無線通信エリア内に存在するビーコンフレーム受信局数に基づいて、前記最高移動速度に基づいたビーコンフレーム送信間隔決定処理を実施するかどうかを判定することを特徴とする請求項 16 に記載の伝送路制御方法。

[19] 無線 LANシステムにおいて、無線伝送路の状態に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定する送信側の無線通信装置であって、

自装置にて測定した所定数の伝送路状態および受信側の無線通信装置から通知される所定数の伝送路状態に基づいて、次送信フレームの伝送レートを決定することを特徴とする無線通信装置。

[20] 無線 LANシステムにおいて、ビーコンフレーム受信側の無線通信装置 (端末装置）が無線伝送路の状態に基づいて次送信フレームの伝送レートを決定する場合の、基地局として動作するビーコンフレーム送信側の無線通信装置であって、

自装置が提供する無線通信エリア内において最高移動速度で移動する端末装置の移動速度に基づいて、ビーコンフレームの送信間隔を決定することを特徴とする無線通信装置。