WO2007011031A1

WO2007011031A1 - 通信端末装置

Info

Publication number: WO2007011031A1
Application number: PCT/JP2006/314505
Authority: WO
Inventors: Satoshi Makido; Noriyoshi Suzuki
Original assignee: Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenkyusho
Priority date: 2005-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2007-01-25
Also published as: EP1915007B9; EP1915007A4; EP1915007B1; EP1915007A1

Abstract

　通信端末装置は、１つ以上の周辺端末との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータをブロードキャストする通信端末装置であって、周辺端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、前記受信手段により受信されたパケットがどのスロットで受信されたかを検出するパケット検出手段と、受信したパケットからデータを復調する復調手段と、受信したパケットを復調することにより得られた複数のフレーム情報を蓄積するフレーム情報蓄積手段と、前記パケット検出手段により検出された結果に基づいて、スロット毎に、パケットの受信が成功した場合にはビジーを、失敗した場合にはフリーを示す、フレーム情報を生成するフレーム情報生成手段と、フレーム情報蓄積手段で蓄積された周辺端末からのフレーム情報と前記フレーム情報生成手段で生成されたフレーム情報とに基づいて送信すべきデータを含んだパケットを送信するスロットを選択する送信スロット選択手段と、前記送信スロット選択手段により選択された送信スロットのタイミングで前記パケットを送信する送信手段と、を備え、前記送信スロット選択手段は、自身の送信スロットについて、同一の周辺端末からフリーを複数フレームに渡って連続して受信した場合に、送信スロットを変更する。

Description

明細書

通信端末装置

技術分野

[0001] 本発明は、通信端末装置に係り、例えば、移動体に搭載され、移動体間で周期的に情報を交換するのに用いて好適な通信端末装置に関する。

背景技術

[0002] 無線 LANで用いられている通信方式の 1つである CSMA (Carrier Sense Mul tiple Access)方式では、データを送信した!/、端末 (ノード）は、他の端末のパケット通信状況を監視し (キャリアセンス）、データが空いているタイミングで送信を開始する

[0003] このような無線システムでは、例えば、ある端末 Aは、自身の周辺に存在する他の端末のデータしか監視することができない。また、端末 Aの周辺に他の端末が多数存在する場合、端末 Aは自身のデータを送信するタイミングが得られず、データの送信が大きく遅延してしまう問題がある。

[0004] そこで、上記問題を解決するために、フレームを nスロットに時分割してアクセスする方法が提案されている。各端末は、フレーム単位でスロットの占有情報を監視し、自端末の送信データに加えて、スロットの占有情報を送信パケットに埋め込むことで、情報の交換を行う（非特許文献 1参照。 ) o上記フレームは例えば 100msで構成され、各スロットは各々異なる端末によって占有される。

[0005] また、定期的にデータを計測して通信により情報を交換するアドホックネットワークでは、単位時間内に確実に隣接する端末と通信できること、すなわち帯域保証と到達性が重要となる。

[0006] 従来、システム全体の単位時間あたりの実効転送量であるスループットの安定性を向上することを目的とした通信システムが提案されている (例えば、特許文献 1を参照。）。特許文献 1に記載された通信システムでは、送信部 103および変調部 105の伝送方式として、符号化率や変調 Z復調方式などが伝送方式選択部 111により選択され、この伝送方式で通信が行われる。アプリケーション力の要求 Smrに応じて送信メモリ 101および受信メモリ 107の記憶領域が割り当てられる。データ受信時にぉヽて、この記憶領域に書き込まれる受信データの平均的なスループットが測定される。伝送方式は、この測定値に応じて新たに選択される。スループットの測定期間は、現在選択中の伝送方式と割り当てられた記憶領域のサイズに応じて設定され、例えば記憶領域が大きいほど測定間隔を長くすることができる。このため、伝送方式が頻繁に変更されなくなり、スループットを安定させることができる。

[0007] また、特許文献 2では、チャネルコンディションの良くな、アクセス端末 ATへも最低限のデータ転送サービスを保証するスケジューリングアルゴリズムが提案されている。

[0008] 特許文献 2に記載された方法 (アルゴリズム）は、スロットからなるフレームに分割された TDMAチャネルにより、複数の受信機に通信を動的にスケジューリングする方法である。具体的には、この方法は、各受信機のチャネルコンディションを計測し、チャネルコンディションに基づいて、複数の受信機を受信機グループに分割し、 TDM Aチャネルをスロットからなる連続シーケンスに分割し、各シーケンスをある数のスロットグループに分割し、受信機のチャネルコンディションに基づいて、スロットグループを受信機グループに割り当てる。

[0009] このように、特許文献 1及び 2に記載された技術は、システム全体の単位時間あたりの実効転送量であるスループットを向上することを図っている。

特許文献 1 :特開 2003— 198416号公報

特許文献 2 :特許 3616788号公報

非特許文献 1： F.ボルゴノボ（F. BORGONOVO)ら、 "ADHOC MAC： NEW MACArchitecture for Ad Hoc Net works Providing Efncient and Reliable Point— to— Point and Broadcast services"、 Wireless Netw orks 10、 359— 366、 2004

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] しかし、非特許文献 1では、無線ネットワークのリンクが安定して、る場合を前提としており、無線ネットワークのトポロジーが変化した場合については何ら十分対策されていない。このため、ある端末がフェージング等をして無線ネットワークのリンクが安定しな、場合は、各端末が確実に通信できなくなる問題があった。

[0011] また、特許文献 1に記載された技術は、突発的なスループットの低下に対して頻繁に変調方式が変化しなヽようにすることで接続を維持し、安定したスループットを得るための制御技術である。したがって、特定の通信リンクに対して安定した連続的に通信を維持させたいような用途に向いている力多くのユーザが定期的にデータを交換し短、時間間隔で頻繁に制御を行うことが必要とされる通信システムには適さなヽ

[0012] 特許文献 2に記載された技術は、システム全体でスループットの向上を狙ったものである。 SZNに応じてスロットが割り当てられるため、 SZNの良い端末に優先的に多くのスロットが割り当てられる。逆に、 SZNの悪い端末へ割り当てられるスロットは相対的に少なくなる。このため、システム全体での実伝送量は大きくなる力各端末が所定間隔でデータを繰り返し送信したい場合には、 SZNの悪いユーザが帯域を確保できなくなる可能性がある。

[0013] 本発明は、上述した課題を解決するために提案されたものであり、ネットワークのリンクが安定しない場合でも端末間の相互通信を確実に行うことができる通信端末装置を提供することを目的とする。

[0014] さらに、本発明は、ユーザ数が増減した場合にも有効に帯域 (スロット）を利用できるような通信端末装置を提供することを目的とする。また、各ユーザが所定周期で確実にデータ伝送の機会が得られるようにすること、すなわち、安定したリンクの維持と帯域保証とを行うことができる通信端末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

[0015] 本発明に係る通信端末装置は、 1つ以上の周辺端末との間で互いにデータをプロードキャストする通信端末装置であって、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータを送信する。各通信端末装置は、スロットに同期して、互いに異なるスロットを選択しデータの送信を行う。各端末から送信されるデータには、各端末で検出した情報をもとに生成された 1フレーム分のスロットの占有情報 (フレーム）が付加される。各端末は、周辺の通信端末力も通信で得たフレーム情報と、自身で検出したフレーム情報と、を利用して送信に使用するスロットを選択する。

[0016] 通信端末装置は、周辺端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、前記受信手段により受信されたパケットがどのスロットで受信されたかを検出するパケット検出手段と、受信したパケットからデータを復調する復調手段と、受信したパケットを復調することにより得られた複数のフレーム情報を蓄積するフレーム情報蓄積手段と、前記パケット検出手段により検出された結果に基づいて、スロット毎に、パケットの受信が成功した場合にはビジーを、失敗した場合にはフリーを示す、フレーム情報を生成するフレーム情報生成手段と、フレーム情報蓄積手段で蓄積された周辺端末からのフレーム情報と前記フレーム情報生成手段で生成されたフレーム情報とに基づいて送信すべきデータを含んだパケットを送信するスロットを選択する送信スロット選択手段と、前記送信スロット選択手段により選択された送信スロットのタイミングで前記パケットを送信する送信手段と、を備え、前記送信スロット選択手段は、自身の送信スロットについて、同一の周辺端末力フリーを複数フレームに渡って連続して受信した場合に、送信スロットを変更する。

[0017] 前記フレーム情報とは、スロット毎にパケットの受信の成否を表したものであり、ビジ一あるいはフリーの 2値の情報である。パケットが正しく受信された場合はビジー、パケットの受信が正しく行われていな力つた場合はフリーとなる。ここで、フリーとは、単に受信エラーが発生した場合のみでなぐパケットの衝突が発生した場合や、バケツトそのものが検出されな力つた (信号が存在しな!、)状況も含む。

[0018] 送信スロット選択手段では、自端末が送信に用いたスロットについて、 1フレーム分蓄積された周辺端末から得られたフレーム情報と、自身の検出に基づいてフレーム情報生成手段で生成されたフレーム情報とに基づいて、送信スロットを選択する。送信スロットは、周辺端末が使用していないスロットにする必要がある。送信手段は選択された送信スロットのタイミングでパケットを送信する。

[0019] このような発明において、送信スロット選択手段は、自身の送信スロットについて、同一端末力も数フレーム以上に渡ってフリーを連続して得たとき、前記送信スロットを変更する。なお、フリーの検出回数が連続して所定回数に達していないときは、送信スロットを維持する。パケットの衝突はスロットが変更されない限り解消せず、フリーの検出回数が連続して所定回数に達したときはパケットの衝突を確実に判断できるからである。

[0020] したがって、上記発明は、自身の送信スロットについて、同一の周辺端末からフリーが複数フレームに渡って連続して所定回数以上受信したことにより、パケットの衝突が発生したのを確実に判断でき、前記スロットを変更することにより衝突が発生しないようにすることができる。

[0021] 本発明に係る通信端末装置は、 1つ以上の周辺端末との間で互いにデータをプロードキャストする通信端末装置であって、複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータを送信する。各通信端末装置は、スロットに同期して互いに異なるスロットを選択してデータを送信する。各端末から送信されるデータには、各端末で検出した情報をもとに生成された 1フレーム分のスロットの占有情報 (フレーム）が付加される。各端末は、周辺の通信端末力通信で得たフレーム情報と、自身で検出したフレーム情報と、を利用して送信に使用するスロットを選択する。

[0022] 通信端末装置は、周辺端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、前記受信手段により受信されたパケットがどのスロットで受信されたかを検出するパケット検出手段と、受信したパケットからデータを復調する復調手段と、受信したパケットを復調することにより得られた複数のフレーム情報を蓄積するフレーム情報蓄積手段と、前記パケット検出手段により検出された結果に基づいて、スロット毎に、パケットが検出された場合にディテクトを、パケットが検出されなカゝつた場合に非ディテクトを示す、フレーム情報を生成するフレーム情報生成手段と、フレーム情報蓄積手段で蓄積された周辺端末からのフレーム情報と前記フレーム情報生成手段で生成されたフレーム情報とに基づいて送信すべきデータを含んだパケットを送信するスロットを選択する送信スロット選択手段と、前記送信スロット選択手段により選択された送信スロットのタイミングで前記パケットを送信する送信手段と、を備え、前記送信スロット選択手段は、自身の送信スロットについて、ディテクトが検出された場合には次のフレームでも同一のスロットを使用する。スロットの変更、ネットワークへの新規参入の際に、前記ディテクトが検出された場合にはそのスロットを自身の送信スロットとして選択することを禁止する。 [0023] 前記フレーム情報とは、スロット毎にパケットの検出の有無を表したものであり、ディテクトあるいは非ディテクトの 2値の情報である。パケットが検出された場合は、復調の成否に関わらずディテクト、パケットが検出されな力つた場合は、非ディテクトとなる。

[0024] 送信スロット選択手段では、自端末が送信に用いたスロットについて、ディテクトが検出された場合には、自身の送信が成功したものと判断し、次のフレームにおいても同じスロットを使用して送信を試みる。自端末が送信に使用して、な、スロットにつヽて、すべての周辺端末力非ディテクトが検出された場合のみ、そのスロットを空きスロットと判断する。逆に、 1つ以上のディテクトが検出されたスロットについて送信を禁止する。

[0025] したがって、上記発明は、自身の送信スロット以外のスロットについて、周辺端末からのパケットのフレーム情報力もディテクトが得られた場合に、そのスロットを用いて新たに送信することを禁止することにより、パケットの衝突を抑えることができる。

[0026] 本発明に係る通信端末装置は、 1つ以上の周辺端末との間で互いにデータをプロードキャストする通信端末装置であって、複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータを送信する。各通信端末装置は、スロットに同期して互いに異なるスロットを選択してデータを送信する。各端末から送信されるデータには、各端末で検出した情報をもとに生成された 1フレーム分のスロットの占有情報 (フレーム）が付加される。各端末は、周辺の通信端末力通信で得たフレーム情報と、自身で検出したフレーム情報と、を利用して送信に使用するスロットを選択する。

[0027] 通信端末装置は、周辺端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、前記受信手段により受信されたパケットがどのスロットで受信されたかを検出するパケット検出手段と、受信したパケットからデータを復調する復調手段と、受信したパケットを復調することにより得られた複数のフレーム情報を蓄積するフレーム情報蓄積手段と、前記パケット検出手段により検出された結果に基づいて、スロット毎に、パケットの復調に成功した場合にリザーブを、パケットが検出されたが復調には失敗した場合にディテクトを、パケットそのものの検出がな力つた場合に非ディテクトを示す、フレーム情報を生成するフレーム情報生成手段と、フレーム情報蓄積手段で蓄積された周辺端末からのフレーム情報と前記フレーム情報生成手段で生成されたフレーム情報とに基づいて送信すべきデータを含んだパケットを送信するスロットを選択する送信スロット選択手段と、前記送信スロット選択手段により選択された送信スロットのタイミングで前記パケットを送信する送信手段と、を備える。

[0028] 前記フレーム情報とは、スロット毎にパケットの検出の有無及び復調の成否を表したものであり、リザーブ、ディテクト、非ディテクトの 3値の情報である。パケットが検出されかつ復調に成功した場合にはリザーブ、パケットの検出は成功したものの復調に失敗した場合にディテクト、パケットが検出されなカゝつた場合には非ディテクトとなる。送信スロット選択手段は、このフレーム情報に基づヽて送信スロットを選択する。

[0029] したがって、上記発明は、検出された各スロット内のフレーム情報と、自身の検出結果に基づいてフレーム情報生成手段で生成されたフレーム情報とから、各スロットについて、リザーブ、ディテクト、非ディテクトを得て、その情報に基づいて送信に使用するスロットを選択することにより、通信情報をより詳細に監視することができ、その結果最適なスロットを選択してパケットを確実に送信することができる。

[0030] 本発明に係る通信端末装置は、 1つ以上の周辺端末との間で互いにデータをプロードキャストする通信端末装置であって、複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータを送信する。各通信端末装置は、スロットに同期して互いに異なるスロットを選択してデータを送信する。各端末から送信されるデータには、各端末で検出した情報をもとに生成された 1フレーム分のスロットの占有情報 (フレーム）が付加される。各端末は、周辺の通信端末力通信で得たフレーム情報と、自身で検出したフレーム情報と、を利用して送信に使用するスロットを選択する。

[0031] 通信端末装置は、周辺端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、前記受信手段により受信されたパケットがどのスロットで受信されたかを検出するパケット検出手段と、受信したパケットからデータを復調する復調手段と、受信したパケットを復調することにより得られた複数のフレーム情報を蓄積するフレーム情報蓄積手段と、前記パケット検出手段により検出された結果に基づいて、スロット毎に、パケットの復調に成功した場合にリザーブを、パケットが検出されたが復調に失敗した場合であつて受信電力が所定値を超えていた場合にハイ'ディテクトを、パケットが検出されたが復調に失敗した場合であって受信電力が所定値以下であった場合にロー'ディテ外を、パケットそのものの検出がな力つた場合に非ディテクトを示す、フレーム情報を生成するフレーム情報生成手段と、フレーム情報蓄積手段で蓄積された周辺端末からのフレーム情報と前記フレーム情報生成手段で生成されたフレーム情報とに基づいて送信すべきデータを含んだパケットを送信するスロットを選択する送信スロット選択手段と、前記送信スロット選択手段により選択された送信スロットのタイミングで前記パケットを送信する送信手段と、を備える。

[0032] 前記フレーム情報とは、スロット毎にパケットの検出の有無、復調の成否、受信電力の大小を表したものであり、リザーブ、ハイ'ディテクト、口一'ディテクト、非ディテクトの 4値の情報である。パケットが検出されかつ復調に成功した場合にはリザーブ、パケットが検出されたが復調に失敗した場合であって受信電力が所定値を超えていた場合にハイ'ディテクトを、パケットが検出されたが復調に失敗した場合であって受信電力が所定値以下であった場合にロー'ディテクトを、パケットが検出されな力た場合には非ディテクトとなる。送信スロット選択手段は、このフレーム情報に基づいて送信スロットを選択する。

[0033] したがって、上記発明は、パケットが検出されたものの受信に失敗した場合のディテタトに、受信電力の情報を付加し、その情報をハイ'ディテクトとロー'ディテクトとすることで、パケットの衝突可能性をより詳細に判断することが可能になり、通信状態をより詳細に監視することができ、その結果最適な送信スロットを選択して、パケットを確実に送信することができる。さらに、ハイ'ディテクトをパケットが衝突したと解釈し、口一'ディテクトを単なるパケットエラーと解釈することで、パケットの衝突発生時に送信端末に対し、速やかにスロットを変更するように促すことができる。

[0034] 本発明に係る通信端末装置は、 1つ以上の周辺端末との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータをブロードキャストする通信端末装置であって、前記周辺端末が送信したパケットを受信するパケット受信手段と、前記パケット受信手段により受信されたパケットに基づいて、前記フレーム内で占有されて、るスロットの割合を示すスロット占有率を検出するスロット占有率検出手段と、前記スロット占有率検出手段により検出されたスロット占有率に基づいて、自身が送信するフレーム時間当たりの占有スロット数と、占有スロット数に応じたデータの伝送レートと、を制御する制御手段と、前記制御手段により制御された占有スロット数及び伝送レートに従ってパケットを送信するパケット送信手段と、を備えている。

[0035] 通信端末装置は、 1つ以上の周辺端末との間でデータをブロードキャストする。このデータは、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割し、スロット単位で送信される。データパケットの占有スロットは、データの伝送レートに応じて決まる。すなわち、データ伝送レートが高い場合には、 1パケットは 1スロットを占有する。データ伝送レートが下がるにつれて、 1パケットの占有スロット数が増加する。

[0036] パケット受信手段は、前記周辺端末が送信したパケットを受信する。スロット占有率検出手段は、受信されたパケットに基づいて、フレーム内で占有されているスロットの割合を示すスロット占有率を検出する。ここで占有されているスロットとは、そのスロットのデータが正しく受信できた場合に限らず、正しく受信できなくてもパケットの存在が検出されたスロットも含まれる。

[0037] 制御手段は、スロット占有率検出手段により検出されたスロット占有率に基づいて、自身が送信するフレーム時間当たりの占有スロット数と、占有スロット数に応じたデータの伝送レートと、を制御する。すなわち、現在のスロット占有率に応じて、各々の端末が占有スロット数を増減し、それに対応した伝送レートの制御を行う。

[0038] したがって、上記通信端末装置は、スロット占有率に基づいて自身が送信に使用するフレーム時間当たりのスロット数を増減させ、それに応じて送信レートを制御することにより、システム全体における単位時間当たりのフレーム占有率を安定させるので、各端末が所定周期でデータを送信することを保証することができる。

発明の効果

[0039] 本発明に係る端末装置は、ネットワークのリンクが安定しな、場合でも端末間の相互通信を確実に行うことができる。

[0040] 本発明に係る通信端末装置は、 1つ以上の周辺端末との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータをブロードキャストするにあたり、検出されたスロット占有率に基づいて、自身が送信するフレーム時間当たりの占有スロット数と、占有スロット数に応じたデータの伝送レートとを制御することにより、各端末が所定周期でデータを送信することを保証することができる。図面の簡単な説明

[図 1]本発明の第 1の実施形態に係る無線通信ネットワークの無線端末装置の構成を示すブロック図である。

[図 2]無線端末装置によって送受信されるフレームの構成を示す図である。

[図 3]スロット選択部のスロット制御アルゴリズムを説明する図である。

[図 4]従来の無線端末装置自身で検出できる他の無線端末装置を示す図である。

[図 5]第 2の実施形態の無線端末装置が間接的に検出できる他の無線端末装置を示す図である。

[図 6]新規の無線端末装置が無線通信ネットワークに加入することを説明する図である。

[図 7]第 3の実施形態におけるスロット選択部のスロット制御アルゴリズムを説明する図である。

[図 8]本発明の実施の形態に係る無線端末装置の構成を示すブロック図である。

[図 9]無線端末装置によって送受信されるフレームの構成を示す図である。

[図 10]パケットの構成を示す図である。

[図 11]IEEE802. 11aで規定されている各変調方式の内容を示す図である。

[図 12]スロット占有率による伝送レート及び占有スロット数の制御ルーチンを示すフロ一チャートである。

[図 13]無線端末装置を搭載した移動体の第 1の交通状況を示す図である。

[図 14A]移動体 Aが検出した占有スロットの例を示す図である。

[図 14B]移動体 Aが検出した占有スロットの例を示す図である。

[図 15]スロット占有率及び通信成立端末数による伝送レート及び占有スロット数の制御ルーチンを示すフローチャートである。

[図 16]スロット占有率及び通信成立端末数による他の伝送レート及び占有スロット数の制御ルーチンを示すフローチャートである。

[図 17]無線端末装置を搭載した移動体の第 2の交通状況を示す図である。

[図 18]スロット占有率及び受信電力による伝送レート及び占有スロット数の制御ルーチンを示すフローチャートである。 [図 19]無線端末装置を搭載した移動体の第 3の交通状況を示す図である。

[図 20]スロット占有率及び通信状態を考慮した伝送レート及び占有スロット数の制御ルーチンを示すフローチャートである。

[図 21]ステップ S8及び後述するステップ S9の判定ルールを示す図である。

[図 22]伝送レート及び占有スロット数の制御ルーチンを示すフローチャートである。

[図 23]無線端末装置を搭載した 1台の移動体が過剰にスロットを占有している状態を示す図である。

[図 24]占有スロット数の均一化処理ルーチンを示すフローチャートである。

発明を実施するための最良の形態

[0042] 以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する

。なお、各実施形態において同一の部位には同一の符号を付して説明する。

[0043] [第 1の実施形態]

図 1は、本発明の第 1の実施形態に係る無線通信ネットワークの無線端末装置の構成を示すブロック図である。無線端末装置は、例えば移動体に搭載され、他の移動体に搭載された無線端末装置 (以下「周辺端末」という。 )に対してパケットをブロードキャストすることで、相互通信する。そして、無線通信ネットワークは、各無線端末装置が各々パケットをブロードキャストすることによって、動的に構成される。

[0044] 上記無線端末装置は、受信アンテナ 11を介して他の無線端末装置が送信したパケットを受信する受信回路 12と、受信したパケットがどのスロットを用いて送信されてきたのかを検出するパケット検出部 13と、検出されたパケットから送信されてきたデータを復元する復調部 14と、復調されたデータの中からフレーム情報を抽出し、そのフレーム情報を 1フレーム周期分蓄えておくフレーム情報蓄積部 15と、パケット検出部 13で検出された自端末で検出したスロットの占有情報と、パケット復調部 14での復調の成否に基づいて、送信パケットに埋め込むフレーム情報を生成するフレーム情報生成部 16と、各周辺端末力収集した 1フレーム周期分の複数のフレーム情報と、自端末で検出したフレーム情報に基づ、て送信スロットを選択する送信スロット選択部 17と、を備えている。

[0045] 上記無線端末装置は、更に、パケットを生成するパケット生成部 18と、パケットの送信タイミングを制御する送信タイミング制御部 19と、送信アンテナ 20を介してパケットを送信する送信回路 20と、を備えている。

[0046] 図 2は、無線端末装置によって送受信されるフレームの構成を示す図である。 1フレームは、例えば 100msに設定され、時分割された n個のスロットで構成されている。 1 スロットは、無線端末装置が 1パケットを送信できる期間である。なお、各無線端末装置は、このスロット単位で送信データをやりとりするものとする。 1フレームの周期は各端末のデータ送信周期に合わせて設定するとよい。例えば、各端末が 100msに 1度の送信を保証するためには 1 OOmsに設定すると良い。

[0047] パケットは、 1フレーム中の各スロットの通信状態を表すフレーム情報 (FI)と、送信対象となるデータと、スロットの同期のずれの影響を軽減するためのガードタイム（GT )とを有している。なお、本発明ではスロットの同期方法に関しては限定しないが、例えば同期のための基準局を設ける等して、何らかの手段によってカードタイムで補償できる程度の同期はとれて、るものとする。

[0048] 第 1の実施の形態では、フレーム情報は、各スロットの占有状態を示し、ビジー（BU SY)、フリー（FREE)の 2つがある。ビジーは、対象となるスロットにおいて、パケットの受信が成功したことを示す。なお、パケットの受信が成功したとは、単にパケットを受信 '検出しただけでなぐパケット内の情報を復元できたことをいう。フリーは、対象となるスロットにおいて、パケットの受信が成功しな力つたこと（例えば、パケットが検出されないこと、パケットが衝突したこと等)を示す。

[0049] 以上のように構成された無線通信ネットワークの無線端末装置は、他の無線端末装置から送信されたパケットを受信すると、次のように動作する。

[0050] パケット検出部 13は、受信回路 12で受信されたパケットの受信時刻をもとに、どのスロットでパケットが送信されてきたかを検出する。パケット復調部 14は、検出されたパケットを復調し各周辺端末から送られてきたデータを復元する。フレーム情報蓄積部 15は、復調されたデータからフレーム情報 [Sl、 S2、 · · ·、 Sn]を取り出し、複数の端末力送られてきた 1フレーム時間分のフレーム情報をそれぞれ蓄積する。フレーム情報生成部 16は、所定のスロットについてはビジー、他の所定のスロットについてはフリーを各々生成する。 [0051] 送信スロット選択部 17は、フレーム情報蓄積部 15における、各周辺端末から通信で得られた複数フレーム情報と、フレーム情報生成部 16からの自端末で検出したフレーム情報と、を用いて自端末が送信に使用するスロットを選択する。

[0052] 具体的には、送信スロット選択部 17は、当該無線端末装置によってパケットが送信された送信スロットについて、次のように判断する。送信スロット選択部 17は、フレーム情報蓄積部 15からのフレーム情報の中に、当該送信スロットがビジーであることを示すものが 1つでも存在した場合は、当該送信スロットは当該無線端末装置が予約したものと判断し、次のフレームでも同一のスロットを使用して送信を試みる。また、フレーム情報蓄積部 15からのすベてのフレーム情報に当該送信スロットがフリーであることが示していた場合には、パケットの衝突が発生したものと判断し、次のフレームでは別の空きスロットを新たな送信スロットとして選択して送信を試みる。

[0053] 送信スロット選択部 17は、送信スロット以外のスロットについて、フレーム情報蓄積部 15で収集された各周辺端末からフレーム情報、フレーム情報生成部 16で生成された自端末の検出結果に基づ!、たフレーム情報、の双方に基づ、て次のように判断する。フレーム情報の少なくとも 1つがビジーを示すスロットに関しては、そのスロットは他の無線端末装置に占有されているものと判断して、そのスロットの使用を禁止する。すべてのフレーム情報がフリーを示すスロットに関しては、そのスロットは空きスロット ( 、ずれの無線端末装置も占有して!/、な、）と判断する。

[0054] パケット生成部 18は、送信情報及びフレーム情報生成部 16で生成されたフレーム情報を埋め込んだパケットを生成する。送信タイミング制御部 19は、送信スロット選択部 17で選択されたスロットのタイミングでパケットを送信するように、送信回路 20を制御する。送信回路 20は、パケット生成部 18で生成されたパケットを、送信回路 20の制御タイミングに従って、送信アンテナ 20を介してブロードキャストする。

[0055] ただし、上記構成の場合、フレーム情報によってフリーのスロットが検出されても、そのスロットが空きスロットである場合と、そのスロットでパケットの衝突が発生して、る場合とがあり、その区別ができない問題がある。そこで第 1の実施形態では、送信スロット選択部 17は、次の処理を行う。

[0056] 送信スロット選択部 17は、当該無線端末装置によってパケットが送信された送信スロットについて、同一の無線端末装置力もフリーを 2回連続検出するまでは送信スロットを維持し、フリーを 3回連続検出すると送信スロットにおいてパケットの衝突が発生したと判断して、送信スロットを他の空きスロットに変更する。

[0057] 図 3は、送信スロット選択部 17のスロット制御アルゴリズムを説明する図である。周辺のいずれか 1つの無線端末装置力得られたパケットから、ビジーが検出された場合、その送信スロットは維持される (Keep Slot)。また、同一の無線端末装置からフリーが 2回連続検出されても、送信スロットは維持される。そして、フリーが 3回連続検出されると、送信スロットは他のスロットに変更される（Relocate Slot)。その理由は、パケットの受信失敗が所定回数連続することはほとんどなぐパケットが衝突している可能性が非常に高いからである。

[0058] スロット変更までのフリーの連続検出回数については任意に設定すればよい。比較的、通信状況が安定している場合には 2回目のフリー受信で変更すればよいし、通信状況が不安定な場合には 4回以上フリーの連続受信をもってスロットを変更すればよい。

[0059] また、送信スロット選択部 17は、所定数以上のパケット (送信端末)力も送信スロットについてフリーを検出した場合も、パケットの衝突が発生したと判断して、送信スロットを変更してもよい。

[0060] 以上のように、第 1の実施形態に係る無線端末装置は、ある送信スロットを使用してパケットを送信した後、受信したパケットから送信スロットについて同一の無線端末装置カゝら所定回数連続してフリーを受信した場合は、その送信スロットでパケットの衝突が発生したと判断して、送信スロットを他の空きスロットに変更する。これにより、バケツトの受信が失敗した力パケットの衝突が発生したかを確実に判断することができるので、スロットを効率的に使用することができる。

[0061] [第 2の実施形態]

つぎに、本発明の第 2の実施形態について説明する。第 2の実施形態に係る端末装置は、図 1と同様に構成されている。第 2の実施形態では、第 1の実施形態と異なるフレーム情報が用いられる。

[0062] 第 2の実施形態では、フレーム情報は、各スロットのパケット受信状況を示し、 DET (ディテクト情報）、 NDET (非ディテクト情報）の 2つがある。 DETは、対象となるスロットにおいて、パケットが検出されたこと (受信成功か失敗かは問わない。）を示す。よつて、 DETは、あるスロットでパケットの衝突が発生して受信が失敗した場合も含んでいる。 NDETは、パケットが検出されていないことを示す。

[0063] 送信スロット選択部 17は、スロット情報蓄積部 15で収集された周辺端末力ものフレーム情報、および、フレーム情報生成部 16で生成された自端末で検出したフレーム情報と、に基づいて送信に使用するスロットを選択する。

[0064] 送信スロット選択部 17は、フレーム情報蓄積部 15からのすベてのフレーム情報の中に、 1つでも DETのスロットがあった場合、そのスロットは他の無線端末装置によつて占有されていると判断して、そのスロットの選択を禁止する。送信スロット選択部 17 は、スロット情報蓄積部 15からのすベてのフレーム情報が NDETを示すスロットがある場合、そのスロットは空きスロット（、ずれの無線端末装置にも占有されて、な、）と判断する。

[0065] そして、フレーム情報生成部 16は、受信成功力否かを問わずパケットが検出されたスロットについて DETを生成し、パケットが検出されなかったスロットについて NDET を生成する。パケット生成部 18は上記フレーム情報をパケットに埋め込み、送信回路 20はパケット生成部 18で生成されたパケットをブロードキャストする。

[0066] 以上のように、第 2の実施形態に係る無線端末装置は、パケットの衝突が発生した場合でもそのスロットは占有されて、ると判断するので、スロットの占有の有無を正確に判断できる。これにより、初期のアクセスで衝突が発生しなければ、それ以降はスロットが占有されるので、衝突することなくアクセスが可能となる。その結果、初期のァクセスにおけるパケットの衝突発生を抑制することができる。また、無線端末装置は、周辺に存在する他の無線端末装置のパケット検出状況を監視することもできる。

[0067] 図 4は、従来の無線端末装置 A自身で検出できる他の無線端末装置を示す図である。従来、無線端末装置 Aは、その周辺に存在する無線端末装置 B、 C、 Dのパケット (占有スロット）しか監視することができな力つた。

[0068] 図 5は、第 2の実施形態の無線端末装置 Aが間接的に検出できる他の無線端末装置を示す図である。無線端末装置 Bは、無線端末装置 E、 F、 Gの占有スロットを検出し、その検出結果を含むパケットを無線端末装置 Aに送信する。無線端末装置 Cは、無線端末装 g[の占有スロットを検出し、その検出結果を含むパケットを無線端末装置 Aに送信する。無線端末装置 Dは、無線端末装置 G、 H、 Iの占有スロットを検出し、その検出結果を含むパケットを無線端末装置 Aに送信する。これにより、無線端末装置 Aは、無線端末装置 B〜Dの占有スロットを直接監視するだけでなぐ E〜Jまでの占有スロットを間接的に監視することができる。

[0069] これは、無線端末装置 Aが 2ホップ先までのキャリアセンスを間接的に行っていることと等価である。その結果、広い範囲で空きスロットを検出することが可能になり、新規に無線通信ネットワークに加入する無線端末装置によるパケットとの衝突を大幅に軽減することができる。

[0070] 図 6は、新規の無線端末装置 (Incoming Terminal)が無線通信ネットワークに加入することを説明する図である。ここでは、無線端末装置 Bと Cのパケットが衝突している。無線端末装置 Aは、無線端末装置 B及び C力ものパケットの受信に成功していないが、パケットの存在を検出しているので、 DETを含んだパケットをブロードキャストする。無線端末装置 D、 E、 Fは、パケットの衝突を直接検出していないが、無線端末装置 Aからのパケットによって、 DETを含んだパケットをブロードキャストする。

[0071] 新規の無線端末装置は、図 6に示すように、少なくとも無線端末装置 A力のバケツトを受信できる位置にあれば、衝突が発生したスロットが分力るので、そのスロットの使用を禁止して他のスロットを選択することができる。

[0072] [第 3の実施形態]

つぎに、本発明の第 3の実施形態について説明する。第 3の実施形態に係る端末装置は、図 1と同様に構成されている。第 1及び第 2の実施形態では、 2値のフレーム情報が用いられたが、第 3の実施形態では、 3値のフレーム情報が用いられる。

[0073] 第 3の実施の形態では、フレーム情報は、リザーブ（RESERVED)、 DET、 NDE Tの 3つがある。リザーブは、対象となるスロットにおいてパケットが正しく受信された（パケットが検出されデータが復元された)ことを示す。 DETは、対象となるスロットにおいて、パケットが検出されたがデータが復元できなかったことを示す。 NDETは、対象となるスロットにおいて、パケットが検出されな力つたことを示す。 [0074] 送信スロット選択部 17は、フレーム情報蓄積部 15と、自端末での検出結果に基づいてフレーム情報生成部 16で生成したフレーム情報と、に基づいて、送信に使用する送信スロットを選択する。

[0075] 具体的には、送信スロット選択部 17は、当該無線端末装置によってパケットが送信された送信スロットについて、周辺の無線端末装置力も得られたスロット占有情報が単一のものであった場合には次のように判断する。送信スロット選択部 17は、検出されたパケットのすべて力リザーブのみを検出した場合、送信スロットのパケット送信は成功したと判断して、以降のフレームでは送信スロットを維持する。また、送信スロット選択部 17は、検出されたパケットのすべて力も DETを検出した場合、パケットの衝突が発生したと判断して、以降のフレームでは送信スロットを他の空きスロットに変更する。

[0076] さらに、周辺に所定数以上の端末力 ^、る場合に、送信スロット選択部 17は、検出されたすべてのパケットから NDETを検出した場合、故障したと判断する（ケース 1)。これは、無線端末装置によって送信されたパケットが周辺の無線端末装置で検出されていないにもかかわらず、その無線端末装置が周辺の端末からのパケットを検出できている状況である。通常は、自身の送信スロットについてはリザーブか DETが検出されるはずだから、このような状況では故障が発生したと判断する。

[0077] 送信スロット選択部 17は、検出されたパケットから、送信スロットについてリザーブ、 DET、 NDETが混在して検出されたときは、次のように制御する。

[0078] 図 7は、第 3の実施形態における送信スロット選択部 17のスロット制御アルゴリズムを説明する図である。

[0079] リザーブのみが検出され、 DET及び NDETが検出されない場合は、送信スロットは維持される。 DETのみが検出され、リザーブ及び NDETが検出されない場合は、送信スロットは他の空きスロットに変更される。

[0080] リザーブ及び NDETが検出され、 DETが検出されない場合は、送信スロットは維持される。 DET及び NDETが検出され、リザーブが検出されない場合は、送信スロットは他の空きスロットに変更される。

[0081] リザーブ及び DETが検出されかつ NDETが検出されない場合（ケース 2)、リザーブ、 DET、 NDETがそれぞれ検出された場合 (ケース 2)は、つぎのように送信スロットが選択される。

[0082] 帯域保証 (スロットの確保)を優先する場合、送信スロットは維持される。アクセス数が少ない場合には、送信スロットを維持し、別の空きスロットでもパケットの送信が試みられる。そして、別の空きスロットが予約された段階で、スロットを変更するとよい。

[0083] 衝突の回避を優先させる場合、送信スロットは変更される。アクセス数が少な、場合には、スロット変更による衝突発生の確率は低いため、効果的である。アクセス数が多い場合には、変更による新たな衝突の発生の確率が高くなるので、必ずしも衝突回避につながらない。

[0084] 一方、送信スロット選択部 17は、当該無線端末装置によってパケットが送信された送信スロット以外については、次のように判断する。送信スロット選択部 17は、検出されたすべてのパケットの中から 1つでもリザーブ又は DETとなっているスロットがあつた場合、そのスロットは他の無線端末装置によって占有されていると判断して、そのスロットの使用を禁止する。また、送信スロット選択部 17は、検出されたすベてのバケツトで NDETとなって!/、るスロットがある場合、そのスロットは空きスロット（、ずれの無線端末装置にも占有されて、な、)と判断する。

[0085] 以上のように、第 3の実施形態に係る無線端末装置は、パケットから検出されるリザーブ、 DET、 NDETの情報を組み合わせることにより、送信スロット及びそれ以外のスロットの通信状況をそれぞれ詳細に監視することが可能になり、必要に応じて送信スロットを変更することができる。

[0086] なお、送信スロット選択部 17は、次のように判断してもよい。

[0087] 送信スロット選択部 17は、検出されたすベてのパケットの中からリザーブ、 DETがそれぞれ検出されたスロットがあった場合、所定フレーム数状況を確認してから送信スロットを選択するとよい。具体的には、リザーブの検出数が減少し、 DETの検出数が増加した場合、送信スロット選択部 17は、そのスロットにおいてパケットの衝突が発生したと判断して、送信スロットを変更する。一方、リザーブの検出数が増加し、 DET の検出数が減少した場合、送信スロット選択部 17は、単にエラーが発生したと判断して、送信スロットを維持する。単なるエラーは時間が経過するに従って減少するため、リザーブの検出数、 DETの検出数の時間変化を考慮することによって、エラーの発生の有無を確実に判断することができる。

[0088] また、送信スロット選択部 17は、自身の送信スロットについて、同一の無線端末装置からのパケットから DETが所定回数以上連続して検出される場合、スロットを他の空きスロットに変更する。 DETが連続して検出される場合は、パケットの衝突が発生して、る可能性が高、ためである。

[0089] さらに、送信スロット選択部 17は、自身の送信スロットについて、同一の無線端末装置からのパケットから、リザーブが検出されたり、 DETが検出されたりした場合、単にエラーが発生したと判断してもよ、。

[0090] [第 4の実施形態]

つぎに、本発明の第 4の実施形態について説明する。第 4の実施形態に係る端末装置は、図 1と同様に構成されている。第 4の実施形態では、 4値のフレーム情報が用いられる。

[0091] 第 4の実施形態では、フレーム情報は、リザーブ (RESERVED)、 H— DET (ハイ' ディテクト情報）、 L— DET (ロー'ディテクト情報）、 NDETの 4つがある。なお、リザーブ及び NDETは、第 3の実施形態と同一である。

[0092] H— DETは、受信電力の大きなパケットが検出され、かつデータが復元されなかつたことを示す。 L— DETは、受信電力の小さなパケットが検出され、かつデータが復元されなかったことを示す。

[0093] 送信スロット選択部 17は、フレーム情報蓄積部 15と、自端末での検出結果に基づいてフレーム情報生成部 16で生成したフレーム情報と、に基づいて、送信に使用する送信スロットを選択する。

[0094] 送信スロット選択部 17は、当該無線端末装置によってパケットが送信された送信スロットについては、次のように判断する。

[0095] 送信スロット選択部 17は、検出されたパケットから H—DETが検出された場合、送信スロットにおいてパケットの衝突が発生したと判断して、次のフレームで送信スロットを変更する。受信電力が大きい場合、通常、エラーなく正しく受信される確率が高い 1S それでも受信に失敗するのは、送信スロットにおいてパケットの衝突が発生して V、る可能性が高、からである。

[0096] また、送信スロット選択部 17は、検出されたパケットから L_DETが検出された場合、単にエラーが発生したものと判断して、次のフレームで送信スロットを維持する。受信電力が小さい場合エラーが発生する確率が高ぐ単なるエラーの場合は次のフレームでエラーがなくなる確率が高、からである。

[0097] なお、送信スロット選択部 17は、検出された各パケットから H_DET及び L_DET が混在して検出された場合、 H— DETの検出を優先する。すなわち、送信スロット選択部 17は、送信スロットにおいてパケットの衝突が発生したと判断して、次のフレームで送信スロットを変更する。

[0098] 以上のように、第 4の実施形態に係る無線端末装置は、パケットの受信に失敗した時のパケットの電力の大きさに応じて、パケットの衝突が発生したか単なるエラーが発生したかを判断できるので、数フレーム確認するという時間方向の処理が不要となり、遅延することなぐ送信スロットの有無を判断して、迅速にパケットを送信することができる。

[0099] なお、送信スロット選択部 17は、パケットの衝突が発生したか単なるエラーが発生したかの判断をより確実にするために、複数フレームにわたってパケットから情報を検出してもよい。

[0100] 具体的には、送信スロット選択部 17は、検出された各パケットから送信スロットについて、所定回数連続して H—DETが検出された場合、パケットの衝突が発生したと判断して、送信スロットを変更してもよい。これにより、 H— DETが 1回検出されただけで送信スロットを変更する場合に比べて、パケットの衝突が発生したか否かの判断の精度を向上させることができる。

[0101] なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなぐ特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。例えば、上述した各実施形態では、無線通信ネットワークを例に挙げて説明した力動的にネットワークのリンクが変更されるものであればこれに限定されるものではない。

[0102] [第 5の実施形態] 図 8は、第 5の実施形態に係る無線端末装置の構成を示すブロック図である。

[0103] 上記無線端末装置は、受信アンテナ 11を介して他の無線端末装置が送信したパケットを受信する受信回路 12と、受信したパケットからスロット情報を検出するスロット情報検出部 30と、スロット情報に基づいて自身が占有するスロットの増減や伝送レート等を選択するスロット Zレート選択部 40と、スロット Zレート選択部 40で選択されたスロット数及び伝送レートになるようにアクセス制御するアクセス制御部 50と、アクセス制御部 50からの送信タイミング、伝送レートに基づいて、送信アンテナ 21を介して、パケットを送信する送信回路 20と、を備えている。

[0104] 受信回路 12は、受信アンテナ 11を介して受信したパケットをスロット情報検出部 30 に供給する。スロット情報検出部 30は、受信したパケットからスロット情報を検出するために、次のように構成されている。

[0105] スロット情報検出部 30は、受信回路 12で受信されたパケットが 1フレーム時間でどのスロットを用いて送信されてきたかのパケットタイミングを検出するパケット検出部 1

3と、検出されたパケットから元のデータを復元するパケット復調部 14と、を備えている。

[0106] 図 9は、無線端末装置によって送受信されるフレームの構成を示す図である。 1フレームは、例えば 100msに設定され、時分割された n個のスロットで構成されている。各無線端末装置は、スロット単位で時分割アクセスする。具体的には、フレーム内の n個のスロットのうちの 1つ又は複数の空きスロットを選択し、選択したスロットのタイミングでパケットを送信する。なお、 1フレームの周期は各端末のデータ送信周期に合わせて設定するとよい。例えば、各端末が 100msに 1度の送信を保証するためには 100msに設定すると良い。

[0107] 図 10は、パケットの構成を示す図である。パケットは、送信元の識別情報等が含まれるヘッダ情報 (HD)、変調パラメータを表す変調パラメータ情報 (MOD)、本バケツトの優先度を表す優先度情報 (PRI)、 1フレーム時間で本無線端末装置が使用して V、るスロット数を表すパケット長情報 (LENG)と、データ（DATA)と、を有して、る。

[0108] パケット内のデータは、変調パラメータ情報が表す変調方式で変調されている。変調パラメータ情報は、例えば 2ビットで構成され、具体的には" 00"は BPSK、 "01" は QPSK、 "10"は 16QAM、 "11"は 64QAMを表している。優先度情報は、例えば 1ビットで構成され、 "0"は通常データを表し、 "1"は緊急データであることを表している。

[0109] パケット検出部 13は、受信回路 12で受信されたすベてのパケットについてパケットタイミングを検出し、 1フレーム時間で占有されて、るスロットの割合 (以下「スロット占有率」という。）を算出し、算出したスロット占有率をスロット Zレート選択部 40に供給する。

[0110] パケット復調部 14は、受信回路 12で受信されたパケットを解析し、パケットの変調パラメータ情報力変調方式を検出し、その変調方式を考慮してデータを復調してデータを復元する。そして、パケット復調部 14は、パケットから当該パケットの優先度情報を抽出する。

[0111] また、パケット復調部 14は、 1フレーム時間でデータを正しく受信できたパケットと、パケットの存在は検出できたが正しく受信できな力つたパケットと、をそれぞれカウントする。そして、パケット復調部 14は、各パケットのヘッダ情報、パケット長情報を用いて、本無線端末装置と通信が成立して!/、る周辺端末の数 (以下「通信成立端末数」という。）を検出する。さらに、パケット復調部 14は、パケットの受信電力も検出する。そして、パケット復調部 14は、受信した各パケットについての優先度、受信電力、変調方式、及び現在の通信成立端末数をスロット Zレート選択部 40に供給する。

[0112] スロット Zレート選択部 40は、スロット情報検出部 30から供給される情報 (スロット占有率、優先度、受信電力、変調方式、通信成立端末数)の全部又は一部を用いて、占有スロット数及び伝送レートを選択する。

[0113] アクセス制御部 50は、スロット Zレート選択部 40で選択された伝送レートなるように伝送レート（変調方式)を制御する伝送レート制御部 51と、パケットの送信タイミングを制御する送信タイミング制御部 19と、を備えている。伝送レートを制御するためには、次のように変調方式を変えればよい。

[0114] 図 11は、 IEEE802. 11aで規定されている各変調方式の内容を示す図である。同図に示すように、変調方式、伝送レート及び受信感度は相関関係がある。例えば、 B PSK、 QPSK、 16QAM、 64QAMの各変調方式の順に、伝送レートが高くなる。また、 64QAM、 16QAM、 QPSK、 BPSKの各変調方式の順に、受信感度がよくなる。なお、 BPSK、 QPSK、 16QAMは符号化率は 1Z2であり、 64QAMは符号化率力^ Z3である。以下では、変調方式を制御することによって伝送レートを制御することを例に挙げて説明する。

[0115] 送信回路 20は、伝送レート制御部 51で制御された伝送レート（変調方式)で送信情報を変調する。そして、送信回路 20は、送信タイミング制御部 19で制御された送信タイミングに従って、変調されたデータを含んだパケットを、送信アンテナ 21を介して周辺端末にブロードキャストする。

[0116] 以上のように構成された無線端末装置は、次のように伝送レート及び 1フレーム時間で占有するスロットの数（占有スロット数)を制御する。本実施形態では、 QPSK(1 2Mbps)で 2スロットを占有して 1つのパケットを伝送している無線端末装置を例に挙げて説明する。

[0117] 図 12は、スロット占有率による伝送レート及び占有スロット数の制御ルーチンを示すフローチャートである。

[0118] ステップ S1では、スロット Zレート選択部 40は、パケット検出部 13で検出されたスロット占有率が閾値 O以上である力否かを判定する。閾値 Oは、占有されているスロッ

H H

トが多くて回線が混雑しているとみなされるスロット占有率の下限値を表す。したがつて、スロット Zレート選択部 40は、肯定判定のときは端末密度が高くて回線が混み合つて、る状態であるのでステップ S2の処理に移行し、否定判定のときはステップ S3 の処理に移行する。

[0119] ステップ S2では、スロット Zレート選択部 40は、自身が送信に使用する占用スロット数を減らすために、送信レートを上げる。本実施形態では、本実施形態では、スロット Zレート選択部 40は、変調方式として現在の QPSK(12Mbps)から 16QAM (24M bps)に変更して伝送レートを上げることで、占有スロット数を 2つから 1つに減らすことを選択する。そして、伝送レート制御部 51は選択された変調方式になるように送信回路 20を制御し、送信タイミング制御部 19は送信回路 20の送信タイミングを制御する

[0120] これにより、無線端末装置は、スロット数を半分に減少するものの伝送レートを倍にすることによって、 1フレーム時間に伝送するデータ量を維持できる。なお、多値変調方式（16QAM)になると、受信感度が一 79dBmから一 74dBmとなり 5dB劣化するため、通信可能距離が約 0. 6倍（自由空間伝搬を仮定した場合)となる。しかしながら、一方で端末密度が高くなることにより隣接端末との距離も小さくなつているので問題はない。

[0121] 一方、ステップ S3では、スロット Zレート選択部 40は、スロット占有率が閾値 O未満しであるか否かを判定する。閾値 Oは、占有されているスロットが少なく回線に余裕がし

ある状態のスロット占有率の上限値を表す。したがって、スロット Zレート選択部 40は、肯定判定のときはステップ S4の処理に移行し、否定判定のときはそのまま本ルーチンの処理を終了し、リターンしてステップ S1の処理から開始する。

[0122] ステップ S4では、スロットに余裕があるので、スロット Zレート選択部 40は、より遠方の端末との通信を成立させることを優先させ、占有スロット数を増やすことで送信レートを下げることを選択する。本実施形態では、スロット Zレート選択部 40は、変調方式として現在の QPSK( 12Mbps)から BPSK (6Mbps)に変更して伝送レートを下げ、占有スロット数を 2つ力 4つに増やすことを選択する。

[0123] これにより、無線端末装置は、伝送レートを半分にするが、占有スロット数を倍にするので、 1フレーム時間内での伝送データの情報量を維持することができる。また、変調多値数を減らすことによって、受信感度が一 79dBmから一 82dBmへ 3dB改善される。よって、自由空間伝搬を仮定すれば通信距離が約 1. 4倍となるので、無線端末装置はより遠くの周辺端末へデータを送信することが可能となる。

[0124] 以上のように、第 5の実施形態に係る無線端末装置は、周辺端末から送信されたパケットから 1フレームのスロット占有率を検出し、スロット占有率が閾値 O以上のときは

H

、端末密度が高くなつて回線 (スロット）が混み合っているので、自身の占有スロットの数を減らすと共に多値変調方式に切り替えて伝送レートを上げる。これにより、単位時間内の伝送データ量を維持しつつ、回線を増やすことができる。つまり、通信可能な状態を維持しつつ周辺端末に等しくパケットを送信する機会を与えることができる。

[0125] また、上記無線端末装置は、スロット占有率が閾値 O以下のときは、端末密度が低し

く回線 (スロット）が混み合って、な、ので、自身の占有スロットの数を増やすと共に変調多値数の少ない変調方式に切り替えて伝送レートを下げる。これにより、単位時間内の伝送データ量を維持しつつ、変調多値数を減らすことによって、受信感度を向上させて、より遠くの端末にデータを送信することができる。このように、上記無線端末装置は、帯域割り当てを変えることによって、最大通信可能距離を制御している

[0126] なお、本実施形態では、伝送レートの制御方法につ!、て、 IEEE802. 1 laで規定された変調方式を変えることを例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、スペクトル拡散変調を用いている場合には拡散率を変えてもよいし、誤り訂正符号の符号化率を変えてもよい。また、自身の占有スロットの数は、上述した 1つ、 2つ、 4つに限定されるものではないのは勿論である。

[0127] [第 6の実施形態]

つぎに、本発明の第 6の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同一の部位や処理については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

[0128] 第 5の実施形態に係る無線端末装置は、自身の占有スロット数を減らすと共に伝送レートを上げることによって、通信状態を維持しつつ周辺端末に等しくパケット送信の機会を与えた。しかし、伝送レートを上げることで、逆に周辺端末との通信が成り立たなくなる可能性もある。

[0129] 図 13は、無線端末装置を搭載した移動体の第 1の交通状況を示す図である。図 1 3では、移動体 Aが交通量の多い道路に向かって移動している。移動体 Aは、他の多くの移動体 (周辺端末)が送信した信号を検出することができるが、十分な受信電力が得られず、データを復号することができない。この場合でも確実に通信するためには、スロット数を減らさずに SZNを確保する必要がある。

[0130] 図 14は、図 13に示す移動体 Aが検出した占有スロットの例を示す図である。なお、図 14A及び図 14Bにおいて、移動体 Aはスロット 1、 2を占有しており、 1フレームのスロット占有率は同じである。しかし、パケットの受信状況は次のように異なっている。

[0131] 図 14Aの場合、移動体 Aは、スロット 3〜6、 11〜14でパケットの存在を検出したが正しく受信できず (受信失敗)、スロット 15、 16で移動体 Fのパケットを正しく受信している。図 14Bの場合、移動体 Aは、スロット 11、 12でパケットの存在を検出したが正しく受信できなかった。し力し、移動体 Aは、スロット 3、 4で移動体 Bについて、スロット 5 、 6で移動体 Cについて、スロット 13、 14で移動体 Eについて、スロット 15、 16で移動体 Fにつ!/、ての各々のパケットを正しく受信して!/、る。

[0132] 図 14Aの場合、移動体 Aは、移動体 Fのみとしか通信が成立していないので、自身の占有スロットの数を減らして伝送レートを上げるのは好ましくない。図 14Bの場合、移動体 Aは、移動体 B、 C、 E、 Fと通信が成立しているので、自身の占有スロットの数を減らしても通信可能な端末が存在する可能性が高い。

[0133] そこで、第 6の実施形態に係る無線端末装置は、スロット占有率だけでなぐ通信が成立している周辺端末の数 (以下「通信成立端末数」という。 )に基づいて、伝送レート及び自身が占有するスロットの数を制御する。

[0134] 図 15は、スロット占有率及び通信成立端末数による伝送レート及び占有スロット数の制御ルーチンを示すフローチャートである。図 15の制御ルーチンは、図 12の制御ルーチンにステップ S5を追加したものである。すなわち、ステップ S1でスロット占有率が閾値 O以上であったときは、スロット Zレート選択部 40はステップ S5の処理に

H

移行する。

[0135] ステップ S5では、スロット Zレート選択部 40は、通信成立端末数が C台以上である

H

か否かを判定する。 C台は、通信成立端末数が多いと考えられる数の下限値である

H

。そして、スロット Zレート選択部 40は、肯定判定のときはステップ S2の処理に移行し、否定判定のときは本ルーチンを終了して、リターンして再びステップ S1の処理を開始する。

[0136] したがって、スロット Zレート選択部 40は、スロット占有率が高ぐ通信成立端末数が多い場合に、伝送レートを上げて自身の占有スロット数を減らすことを選択する。すなわち、スロット Zレート選択部 40は、周辺端末との通信状態が良好なときに、自身の占有スロット数を減らして、回線を空けている。また、スロット/レート選択部 40は、次のような制御ルーチンを実行してもよ、。

[0137] 図 16は、スロット占有率及び通信成立端末数による他の伝送レート及び占有スロット数の制御ルーチンを示すフローチャートである。図 16の制御ルーチンは、図 15の制御ルーチンにステップ S6を追加したものである。すなわち、ステップ S3でスロット占有率が閾値 O以下であったときは、スロット Zレート選択部 40はステップ S6の処し

理に移行する。

[0138] ステップ S6では、スロット Zレート選択部 40は、通信成立端末数が C台以上であるし

か否かを判定する。 C台は、通信成立端末数が少ないと考えられる数の上限値であし

る。そして、スロット Zレート選択部 40は、肯定判定のときは本ルーチンを終了してリターンし、否定判定のときはステップ S4の処理に移行する。

[0139] したがって、スロット Zレート選択部 40は、スロット占有率が低ぐ通信成立端末数が少ない場合に、自身が送信に使用する占有スロット数を増やし送信レートを下げることを選択する。

[0140] 以上のように、第 6の実施形態に係る無線端末装置は、スロット占有率が閾値 O以

H

上であって、通信成立端末数が C台以上であるときに、伝送レートを上げることで自

H

身が送信に使用する占有スロット数を減らしている。これにより、無線端末装置は、多くの周辺端末と通信状態を維持できる場合に限り、自身のスロット数を減らして、より多くの周辺端末が通信できるようにスロットを空けている。また、無線端末装置は、スロット占有率が閾値 O以上であっても通信成立端末数が C台以下であるときは、周

H H

辺端末との通信を維持するために、占有スロット数の制御を行わず、現状を維持している。

[0141] また、無線端末装置は、スロット占有率が閾値 O以下であって、通信成立端末数がし

c未満であるときに、自身が送信に使用する占有スロットを増やし伝送レートを下げし

る。その結果、伝送レートが下がったことにより、無線端末装置は必要な SZNが確保でき、より多くの周辺端末と通信することが可能になる。

[0142] [第 7の実施形態]

つぎに、本発明の第 7の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同一の部位や処理については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

[0143] 図 17は、無線端末装置を搭載した移動体の第 2の交通状況を示す図である。図 1 7では、移動体群 (周辺端末群）が存在し、移動体 Aは、移動体群から孤立した状態で、その移動体群の中の所定の移動体と通信している。このような場合に、移動体 A は、自身の占用スロット数を減らして伝送レートを上げると、 SZNが低下して通信が成立しなくなる可能性がある。

[0144] そこで、第 7の実施形態に係る無線端末装置は、スロット占有率だけでなぐ自身が検出したパケットの受信電力に基づ!/、て、伝送レート及び自身の占用スロット数を制御する。

[0145] 図 18は、スロット占有率及び受信電力による伝送レート及び占有スロット数の制御ルーチンを示すフローチャートである。図 18の制御ルーチンは、図 12の制御ルーチンにステップ S 7を追カロしたものである。すなわち、ステップ S1でスロット占有率が閾値 O以上であったときは、スロット Zレート選択部 40はステップ S7の処理に移行する

H

[0146] ステップ S7では、スロット Zレート選択部 40は、受信電力が所定値以上であるパケットの送信元である周辺端末が C台以上ある力否かを判定する。ここで所定値とは、

H

受信電力が十分に大きいと考えられる受信電力の下限値である。例えば、現在 QPS Kの変調方式 (受信感度一 79dBm)でパケットが送信されている場合、所定値は、 Q PSK変調方式より 1段階上の— 82dBmとするとよい。そして、スロット/レート選択部 40は、肯定判定のときはステップ S2の処理に移行し、否定判定のときは本ルーチンを終了してリターンする。

[0147] このように、スロット Zレート選択部 40は、スロット占有率だけでなく受信電力に基づいて伝送レート及び自身の占有スロット数を制御することによって、より確実に通信可能状態を維持しつつ、周辺端末が使用できる回線を増やすことができる。

[0148] 以上のように、第 7の実施形態に係る無線端末装置は、パケットの受信電力を利用することによって、ステップ S2の処理効果を予想することが可能になるので、不要な制御を減らすことができる。

[0149] [第 8の実施形態]

つぎに、本発明の第 8の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同一の部位や処理については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。第 5乃至第 7の実施形態では、全ての端末が等しいデータ量のパケットを、 1フレーム時間に 1度ずつ送信する例を前提にしていた。これに対して、第 8の実施形態では、端末によってデータサイズの異なるパケットを送信する無線端末装置について説明する。 [0150] 図 19は、無線端末装置を搭載した移動体の第 3の交通状況を示す図である。図 1 9では、移動体 A及び Bが、他の移動体の倍のサイズのデータを送信する。このような場合、各移動体の端末は、使用しているスロットの数が同じであっても、データの変調方式 (受信感度)が異なることがある。

[0151] 例えば、多くの移動体の無線端末装置が QPSKの変調方式で 4スロットを占有した場合、移動体 A及び Bの無線端末装置は QPSKの変調方式で 8スロットを占有したり、 16QAMの変調方式で 4スロットを占有したりする。したがって、各端末で占有スロット数ゃ受信電力が同じであっても、変調方式 (受信感度)の違いによって通信成立端末数が異なることがある。

[0152] そこで、第 8の実施形態に係る無線端末装置は、スロット占有率だけでなぐ伝送レートを制御した場合に通信状態がどのようになるかを考慮して、伝送レート及び自身の占用スロット数を制御する。

[0153] 図 20は、スロット占有率及び通信状態を考慮した伝送レート及び占有スロット数の制御ルーチンを示すフローチャートである。図 20の制御ルーチンは、図 12の制御ル一チンにステップ S8及びステップ S9を追加したものである。すなわち、ステップ S1でスロット占有率が閾値 O以上であったときは、スロット

H Zレート選択部 40はステップ S

8の処理に移行する。

[0154] ステップ S8では、スロット Zレート選択部 40は、伝送レートを上げても通信が成立するか (現在の通信状態を維持できるか)否かを判定し、肯定判定のときはステップ S 2の処理に移行し、否定判定のときは本ルーチンを終了してリターンする。具体的には、スロット Zレート選択部 40は、次の判定ルールを実行する。

[0155] 図 21は、ステップ S8及び後述するステップ S9の判定ルールを示す図である。具体的な判定ルールは現在の伝送レートによって異なっている。

[0156] ステップ S8では、スロット Zレート選択部 40は、例えば現在の自身の変調方式が B PSK(6Mbps)の場合、伝送レートを 12Mbpsに 1段階上げた場合 (QPSK、受信感度— 79dBm)であっても通信が成立する力、より具体的には（1)受信電力が— 79d Bm以上となるパケットの送信元である周辺端末が所定数以上ある力否かを判定する [0157] また例えば現在の変調方式が QPSK(12Mbps)の場合、スロット Zレート選択部 4 0は、伝送レートを 24Mbpsに 1段階上げた場合（16QAM、受信感度— 74dBm)であっても通信が成立する力より具体的には（2)受信電力が 74dBm以上となるパケットの送信元である周辺端末が所定数以上あるか否かを判定する。

[0158] また例えば現在の変調方式が 16QAM (24Mbps)の場合、スロット Zレート選択部 40は、伝送レートを 48Mbpsに 1段階上げた場合（64QAM、受信感度— 66dBm) であっても通信が成立する力、より具体的には（3)受信電力が 66dBm以上となるパケットの送信元である周辺端末が所定数以上ある力否かを判定する。

[0159] これらの判定ルールは、 1フレーム時間内で検出されたパケットのうち、自身の伝送レートより高速な伝送レートのパケットが所定数以上ある力否かを判定することを示している。いずれの判定ルールであっても、スロット Zレート選択部 40は、肯定判定のときはステップ S2の処理に移行し、否定判定のときは本ルーチンを終了してリターンする。

[0160] これにより、第 8の実施形態に係る無線端末装置は、自身の伝送レートより高い伝送レートのパケットが所定数以上存在する場合、伝送レートを上げると共に自身の占有スロット数を減らすので、確実に通信可能状態を維持しつつ周辺端末に回線を開放することができる。

[0161] 一方、ステップ S3でスロット占有率が閾値 O以下であるとき、スロットに余裕があるし

ので、スロット Zレート選択部 40はスロット数を増やし伝送レートを下げることを選択し、より遠方の端末との通信の成立を狙う。ステップ S3でスロット占有率が閾値 Oを超しえるとき、スロット Zレート選択部 40はステップ S9の処理に移行する。

[0162] ステップ S9では、スロット Zレート選択部 40は、伝送レートを下げることで通信成立端末数が増えるか否かを判定し、肯定判定のときはステップ S4に移行し、否定判定のときは本ルーチンを終了してリターンする。具体的には、スロット Zレート選択部 40 は、次の判定ルールを実行する。

[0163] 図 21に示すように、ステップ S9では、スロット Zレート選択部 40は、例えば現在の変調方式が 64QAM (48Mbps)の場合、伝送レートを 24Mbps (16QAM、受信感度— 74dBm)に下げることで通信成立端末数が増えるか、より具体的には (4)受信電力が 74dBm以上かつ 66dBm未満となるパケットの送信元である周辺端末数 (通信成立端末数)が所定数 (現在の通信成立端末数)以上あるか否かを判定する。

[0164] 例えば現在の変調方式が 16QAM (24Mbps)の場合、スロット Zレート選択部 40 は、伝送レートを 12Mbps (QPSK、受信感度— 79dBm)に下げることで通信成立端末数が増える力より具体的には（5)受信電力が 79dBm以上かつ 74dBm未満となるパケットの送信元である周辺端末数 (通信成立端末数)が所定数 (現在の通信成立端末数)以上あるカゝ否かを判定する。

[0165] また例えば現在の変調方式が QPSK(12Mbps)の場合、スロット Zレート選択部 4 0は、伝送レートを 6Mbps (BPSK、受信感度 82dBm)に下げることで通信成立端末数が増える力より具体的には（6)受信電力が— 82dBm以上かつ— 79dBm未満となるパケットの送信元である周辺端末数 (通信成立端末数)が所定数 (現在の通信成立端末数)以上あるカゝ否かを判定する。

[0166] これらの判定ルールは、 1フレーム時間内に検出されたパケットのうち、自身の伝送レートより低速な伝送レートのパケットが所定数以上ある力否かを判定することを示している。いずれの判定ルールであっても、スロット Zレート選択部 40は、肯定判定のときはステップ S4の処理に移行し、否定判定のときは本ルーチンを終了してリターンする。

[0167] これにより、第 8の実施形態に係る無線端末装置は、自身の伝送レートより低い伝送レートのパケットが所定数以上存在する場合、伝送レートを下げると共に自身の占有スロット数を増やす。したがって、通信成立端末数が増える効果が確認できる場合に限り、伝送レート及び占有スロット数を制御している。

[0168] 以上のように、第 8の実施形態に係る無線端末装置は、伝送レート及び自身が占有するスロットの数を制御する前に、通信が成立するか又は通信成立端末数が増えるかを判定する。これにより、確実に、通信状態を維持できる又は通信状態を向上させることがでさる。

[0169] [第 9の実施形態]

つぎに、本発明の第 9の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同一の部位や処理については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。 [0170] 第 9の実施形態に係る無線端末装置は、第 5乃至第 8の実施形態を組み合わせたものである。具体的には、無線端末装置は次のような処理を行う。

[0171] 図 22は、伝送レート及び占有スロット数の制御ルーチンを示すフローチャートである。

[0172] ステップ S11では、スロット Zレート選択部 40は、ステップ S1と同様に、パケット検出部 13で検出されたスロット占有率が閾値 O以上である力否かを判定し、肯定判定

H

のときはステップ S 12の処理に移行し、否定判定のときはステップ S 18の処理に移行する。

[0173] ステップ S12では、スロット Zレート選択部 40は、ステップ S5と同様に、通信成立端末数が C台以上である力否かを判定し、肯定判定のときはステップ S13の処理に移

H

行し、否定判定のときはステップ S15の処理に移行する。

[0174] ステップ S13では、スロット Zレート選択部 40は、ステップ S8と同様に、伝送レートを上げても通信が成立するか (現在の通信状態を維持できるか)否かを判定し、肯定判定のときはステップ S 14の処理に移行し、否定判定のときは本ルーチンを終了してリターンする。

[0175] ステップ S14では、スロット Zレート選択部 40は、ステップ S2と同様に、パケットの伝送レートを上げて自身の占有スロット数を減らすことを選択して、本ルーチンを終了しリターンする。そして、伝送レート制御部 51は選択された変調方式になるように送信回路 20を制御し、送信タイミング制御部 19は送信回路 20の送信タイミングを制御する。

[0176] また、ステップ S15では、スロット Zレート選択部 40は、ステップ S9と同様に、伝送レートを下げることで通信成立端末数が増える力否かを判定し、肯定判定のときはステツプ S16の処理に移行し、否定判定のときは本ルーチンを終了してリターンする。

[0177] ステップ S16では、スロット Zレート選択部 40は、自身の占有スロットが増加してもスロット占有率が閾値 Omaxを超えないかを判定する。ここで、閾値 Omaxは、通信成立可能な最大スロット占有率を表す。そして、スロット Zレート選択部 40は、肯定判定のときはステップ S 17の処理に移行し、否定判定のときは本ルーチンを終了してリタ一ンする。 [0178] ステップ S17では、スロット Zレート選択部 40は、ステップ S4と同様に、伝送レートを下げてスロットを増やすことを選択し、本ルーチンを終了しリターンする。そして、伝送レート制御部 51は選択された変調方式になるように送信回路 20を制御し、送信タイミング制御部 19は送信回路 20の送信タイミングを制御する。

[0179] 一方、ステップ S18では、スロット Zレート選択部 40は、ステップ S3と同様にスロット占有率が閾値 O未満であるか否かを判定し、肯定判定のときはステップ S21の処理し

に移行し、否定判定のときはステップ S 19に移行する。

[0180] ステップ S19では、スロット Zレート選択部 40は、ステップ S12と同様に、通信成立端末数が C台以上である力否かを判定し、肯定判定のときは本ルーチンを終了して

H

リターンし、否定判定のときはステップ S 20に移行する。

[0181] ステップ S20では、スロット Zレート選択部 40は、ステップ S15と同様に、伝送レートを下げることで通信成立端末数が増える力否かを判定し、肯定判定のときはステップ

S21の処理に移行し、否定判定のときは本ルーチンを終了してリターンする。

[0182] ステップ S21では、スロット Zレート選択部 40は、自身の送信スロットが増加してもスロット占有率が閾値 Oを超えないかを判定し、肯定判定のときはステップ S22に移行

H

し、否定判定のときは本ルーチンを終了してリターンする。

[0183] ステップ S22では、スロット Zレート選択部 40は、ステップ S17と同様に伝送レートを下げてスロットを増やすことを選択し、本ルーチンを終了しリターンする。そして、伝送レート制御部 51は選択された変調方式になるように送信回路 20を制御し、送信タイミング制御部 19は送信回路 20の送信タイミングを制御する。

[0184] 以上のように、第 9の実施形態に係る無線端末装置は、スロット占有率が閾値 O以

H

上であり（ステップ S11の肯定判定）、通信成立端末数が C台以上の場合は (ステツ

H

プ S12の肯定判定)、伝送レートを上げても通信が成立する場合に限り、伝送レートを上げて自身の占有スロット数を減らす。これにより、現在の通信可能な状態を確実に維持しながら、周辺端末に等しくパケットを送信する機会を与えることができる。

[0185] 無線端末装置は、スロット占有率が閾値 O以上であるが (ステップ S 11の肯定判定

H

)、通信成立端末数が C未満である場合 (ステップ S 12の否定判定）は、伝送レート

H

を下げることで通信成立端末数が増加し、かつ自身の占有スロット数が増カロしてもスロット占有率が閾値 Omaxを超えな、場合に限り、伝送レートを下げて自身の占有スロット数を増やす。これにより、データの受信に必要な条件が緩和されるので、通信可能な端末数を増やすことができる。

[0186] 無線端末装置は、スロット占有率が閾値 O未満であり（ステップ SI 1の否定判定）、

H

スロット占有率が閾値 O未満 (ステップ S18の肯定判定)の場合、自身の占有スロットし

数を増加してもスロット占有率が閾値 Oを超えない場合には、データの占有スロット

H

数を増やして伝送レートを下げる。これにより、データの受信に必要な条件が緩和されるので、より多くの端末と通信を成立させることができる。

[0187] 無線端末装置は、スロット占有率が閾値 O未満であり（ステップ SI 1の否定判定）、

H

スロット占有率が閾値 O以上の場合 (ステップ S 18の否定判定)の場合、通信成立端し

末数が C台を超えておらず、かつ、伝送レートを下げることで通信成立端末数が増

H

え、かつ、自身の占有スロットが増加してもスロット占有率が閾値 Oを超えない場合

H

に、自身の占有スロット数を増加させ伝送レートを下げる。これにより、データの受信に必要な条件が緩和されるので、より多くの端末との通信を成立させることができる。

[0188] [第 10の実施形態]

つぎに、本発明の第 10の実施形態について説明する。なお、上述した実施形態と同一の部位や処理については同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

[0189] 図 23は、無線端末装置を搭載した 1台の移動体が過剰にスロットを占有している状態を示す図である。各無線端末装置が同じ条件で相互通信するためには、 1フレーム時間の各端末の占有スロット数はできる限り均等であることが望ましい。そこで、図 2 3の場合、優先度の高い情報でなければ、周辺端末との通信が成立しない可能性があっても占有スロット数を減らすことが好まし、。

[0190] そこで、第 10の実施形態に係る無線端末装置は、各端末の占有スロット数の均一ィ匕のため、次のように自身の占用スロット数を制御する。

[0191] 図 24は、占有スロット数の均一化処理ルーチンを示すフローチャートである。

[0192] ステップ S31では、スロット Zレート選択部 40は、パケット復調部 14でパケットから抽出された優先度情報に基づいて、検出されたパケットが優先度の高い情報 (緊急データ）である力否かを判定し、肯定判定のときはステップ S32に移行し、否定判定のときはステップ S 33に移行する。

[0193] ステップ S32では、スロット Zレート選択部 40は、検出したパケットに対して優先度情報に応じて所定の制御を施した後本ルーチンを抜けて、リターンする。一方、ステップ S33では、スロット Zレート選択部 40は、周辺端末の平均使用スロット数を計算して、ステップ S34に移行する。なお、平均使用スロット数は、例えば、 1フレーム時間の占有スロット数を通信成立端末数で除することで求められる。

[0194] ステップ S34では、スロット Zレート選択部 40は、自身の占有スロット数がステップ S 33で求めた平均使用スロット数よりも所定値以上大き、か、すなわち平均使用スロットル数を大きく上回るか否かを判定し、肯定判定のときはステップ S35に移行し、否定判定のときはステップ S 36に移行する。

[0195] ステップ S35では、スロット Zレート選択部 40は、伝送レートを上げることで占有スロット数を減らす。

[0196] 一方、ステップ S36では、スロット Zレート選択部 40は、自身の占有スロット数がステツプ S33で求めた平均使用スロット数よりも所定値以上小さ、か、すなわち平均使用スロットル数を大きく下回るか否かを判定し、肯定判定の場合にはステップ S37に移行し、否定判定のときは本ルーチンを抜けてリターンする。ステップ S37では、スロット Zレート選択部 40は、占有スロット数を増カロさせることで送信レートを下げる。

[0197] 以上のように、第 10の実施形態に係る無線端末装置は、自身の占有スロット数と平均値の占有スロット数とを比較し、その大小に応じて占有スロット数の増減の制御を行うため、 1フレーム時間における各端末の占有スロット数を均一化することができる

[0198] また、本実施形態では、無線端末装置のスロット Zレート選択部 40は、次の処理を行ってもよい。例えば、スロット Zレート選択部 40は、スロット占有率が閾値 O以上で

H

あり、かつ、自身の占有スロット数が平均使用スロット数以上の場合、スロット数を減らし、伝送速度を上げてもよい。これにより、スロット占有率が低いときに更に占有スロット数が減ってしまうのを防止することができる。

[0199] また、スロット Zレート選択部 40は、スロット占有率が閾値 O未満であり、かつ、自し

身の占有スロット数が平均使用スロット数未満である場合、スロット数を増やし、伝送速度を下げてもよい。これにより、スロット占有率が高いときに更に占有スロット数が増カロしまうのを防止することができる。

[0200] また、スロット Zレート選択部 40は、上述した実施形態のように、受信電力や変調方式の情報を併せて、伝送レート及び占用スロット数を制御してもよい。

[0201] 例えば、スロット Zレート選択部 40は、自身の占用スロット数が平均使用スロット数よりも大きい場合、受信電力が所定値を超えるパケットの送信元の周辺端末が C台

H

以上のときに伝送レートを上げると共に自身の占有スロット数を減らし、上記送信元の周辺端末が C台未満のときに上記制御を行わないようにしてもよい。これにより、

H

通信可能状態を維持できる場合に限り、伝送レートと自身の占有スロット数を制御することがでさる。

[0202] なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなぐ特許請求の範囲に記載された範囲内で設計上の変更をされたものにも適用可能であるのは勿論である。例えば、図 1に示す構成の無線端末装置が、図 8に示すスロット Zレート選択部 4 0、伝送レート制御部 51を更に備えていてもよい。これにより、上述した第 1乃至第 10 の実施形態を任意に組み合わせた無線端末装置を実現することができる。なお、送信スロット選択部 17とスロット Zレート選択部 40は同一回路で構成されてもよい。そして、このように構成された無線端末装置は、状況に応じて、第 1乃至第 10の実施形態の任意の動作を実行することができる。すなわち、このような無線端末装置は、第 1 力第 4のいずれかの実施形態で説明したように、パケットの送信タイミングを制御すると共に、第 5から第 10のいずれかの実施形態で説明したように、占有スロット数及び伝送レートを制御することもできる。

産業上の利用可能性

[0203] 本発明は、車両に搭載され車両間で周期的に情報を交換するのに用いて好適な通信端末装置にも適用できる。

符号の説明

[0204] 11 受信アンテナ

12 受信回路

13 パケット検出部パケット復調部フレーム情報蓄積部フレーム情報生成部送信スロット選択部パケット生成部送信タイミング制御部送信回路

送信アンテナスロット情報検出部スロット zレート選択部アクセス制御部伝送レート制御部

Claims

請求の範囲

[1] 1つ以上の周辺端末との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータをブロードキャストする通信端末装置であって、周辺端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、

前記受信手段により受信されたパケットがどのスロットで受信されたかを検出するパケット検出手段と、

受信したパケットからデータを復調する復調手段と、

受信したパケットを復調することにより得られた複数のフレーム情報を蓄積するフレーム情報蓄積手段と、前記パケット検出手段により検出された結果に基づいて、スロット毎に、パケットの受信が成功した場合にはビジーを、失敗した場合にはフリーを示す、フレーム情報を生成するフレーム情報生成手段と、

フレーム情報蓄積手段で蓄積された周辺端末力のフレーム情報と前記フレーム情報生成手段で生成されたフレーム情報とに基づいて送信すべきデータを含んだパケットを送信するスロットを選択する送信スロット選択手段と、

前記送信スロット選択手段により選択された送信スロットのタイミングで前記パケットを送信する送信手段と、を備え、

前記送信スロット選択手段は、自身の送信スロットについて、同一の周辺端末からフリーを複数フレームに渡って連続して受信した場合に、送信スロットを変更する通信端末装置。

[2] 1つ以上の周辺端末との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータをブロードキャストする通信端末装置であって、周辺端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、

前記受信手段により受信されたパケットがどのスロットで受信されたかを検出するパケット検出手段と、受信したパケットからデータを復調する復調手段と、

受信したパケットを復調することにより得られた複数のフレーム情報を蓄積するフレーム情報蓄積手段と、

前記パケット検出手段により検出された結果に基づいて、スロット毎に、パケットが検出された場合にディテクトを、パケットが検出されなカゝつた場合に非ディテクトを示す、フレーム情報を生成するフレーム情報生成手段と、

前記送信スロット選択手段は、自身の送信スロットについて、ディテクトが検出された場合には次のフレームでも同一のスロットを使用し、自身の送信スロット以外のスロットについて、前記ディテクトが検出された場合にはそのスロットを自身の送信スロットとして選択することを禁止する

通信端末装置。

[3] 前記送信スロット選択手段は、パケットを送信した送信スロット以外のスロットについて、すべてのパケットから前記非ディテクト情報が検出されたときに、前記送信スロット以外のスロットを空きスロットと判断する

請求項 2に記載の通信端末装置。

[4] 1つ以上の周辺端末との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータをブロードキャストする通信端末装置であって、周辺端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、

受信したパケットからデータを復調する復調手段と、

前記パケット検出手段により検出された結果に基づいて、スロット毎に、パケットの復調に成功した場合にリザーブを、パケットが検出されたが復調には失敗した場合にディテクトを、パケットそのものの検出がな力つた場合に非ディテクトを示す、フレーム情報を生成するフレーム情報生成手段と、

前記送信スロット選択手段により選択された送信スロットのタイミングで前記パケットを送信する送信手段と、

を備えた通信端末装置。

[5] 前記送信スロット選択手段は、パケットを送信した送信スロットにつ、て、各パケット力もディテクトのみが検出されたときに、前記送信スロットを変更する

請求項 4に記載の通信端末装置。

[6] 前記送信スロット選択手段は、パケットを送信した送信スロットにつ、て、各パケット力もディテクト及び非ディテクトが検出されたときに、前記送信スロットを変更する請求項 4に記載の通信端末装置。

[7] 前記送信スロット選択手段は、パケットを送信した送信スロット以外のスロットについて、いずれかのパケットから検出された前記リザーブ及びディテクトの増減数に応じて、前記送信スロットを変更又は維持する

請求項 4に記載の通信端末装置。

[8] 1つ以上の周辺端末との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータをブロードキャストする通信端末装置であって、周辺端末から送信されたパケットを受信する受信手段と、

受信したパケットからデータを復調する復調手段と、

前記パケット検出手段により検出された結果に基づいて、スロット毎に、パケットの復調に成功した場合にリザーブを、パケットが検出されたが復調に失敗した場合であつて受信電力が所定値を超えていた場合にハイ'ディテクトを、パケットが検出されたが復調に失敗した場合であって受信電力が所定値以下であった場合にロー'ディテタトを、パケットそのものの検出がな力つた場合に非ディテクトを示す、フレーム情報を生成するフレーム情報生成手段と、

を備えた通信端末装置。

[9] 前記送信スロット選択手段は、パケットを送信した送信スロットにつ、て、各パケット力もハイ'ディテクト又はロー'ディテクトが検出されたときに、ハイ'ディテクト、ロー 'ディテタトの検出数に応じて、前記送信スロットを変更する

請求項 8に記載の通信端末装置。

[10] 前記送信スロット選択手段は、パケットを送信した送信スロットにつヽて、各パケットカゝらハイ'ディテクトが所定回数連続して検出されたときに、前記送信スロットを変更する

請求項 8に記載の通信端末装置。

[11] 1つ以上の周辺端末との間で、所定周期で繰り返されるフレームを複数のスロットで時分割し、スロット単位でデータをブロードキャストする通信端末装置であって、前記周辺端末が送信したパケットを受信するパケット受信手段と、

前記パケット受信手段により受信されたパケットに基づいて、前記フレーム内で占有されているスロットの割合を示すスロット占有率を検出するスロット占有率検出手段と、

前記スロット占有率検出手段により検出されたスロット占有率に基づいて、自身が送信するフレーム時間当たりの占有スロット数と、占有スロット数に応じたデータの伝送レートと、を制御する制御手段と、

前記制御手段により制御された占有スロット数及び伝送レートに従ってパケットを送信するパケット送信手段と、

を備えた通信端末装置。

[12] 前記制御手段は、スロット占有率が第 1の占有率以上であるときに伝送レートを上げることで自身が占有するスロットの数を減らし、スロット占有率が第 2の占有率以下のときに自身が占有するスロットの数を増やすことで伝送レートを下げる制御をする請求項 11に記載の通信端末装置。

[13] 前記パケット受信手段により受信されたパケットに基づいて、通信が成立している周辺端末の数を表す通信成立端末数を検出する通信成立端末数検出手段を更に備え、

前記制御手段は、前記通信成立端末数検出手段により検出された通信成立端末数を更に用いて、自身が送信するフレーム時間当たりの占有スロット数と、占有スロット数に応じたデータの伝送レートと、を制御する

請求項 11に記載の通信端末装置。

[14] 前記制御手段は、スロット占有率が第 1の占有率以上であり、かつ、通信成立端末数が第 1の端末数以上であるときに、伝送レートを上げることで自身が占有するスロットの数を減らす制御をする

請求項 13に記載の通信端末装置。

[15] 前記制御手段は、スロット占有率が第 2の占有率以下であり、かつ、通信成立端末数が第 2の端末数未満であるときに、自身が占有するスロットの数を増やすことで伝送レートを下げる制御をする

請求項 13または請求項 14に記載の通信端末装置。

[16] 前記パケット受信手段により受信されたパケットに基づいて、受信電力を検出する受信電力検出手段を更に備え、

前記制御手段は、前記受信電力検出手段により検出された受信電力を更に用いて、自身が送信に使用するフレーム時間当たりの占有スロット数と、占有スロット数に応じたデータの伝送レートと、を制御する

請求項 11から請求項 15のいずれか 1項に記載の通信端末装置。

[17] スロット占有率検出手段で検出されたスロット占有率が第 1の占有率以上であるときに、伝送レートを上げても通信が成立するかを判定する第 1の通信成立判定手段を更に備え、

前記制御手段は、前記第 1の通信成立判定手段により伝送レートを上げても通信が成立すると判定されたときに、伝送レートを上げることで自身が占有するスロットの数を減らす制御をする

請求項 11から請求項 16のいずれか 1項に記載の通信端末装置。

[18] 伝送レートを下げることで通信が成立する端末が増えるかどうかを判定する第 2の通信成立判定手段を更に備え、

前記制御手段は、スロット占有率が第 2の占有率以上であるが伝送レートを下げることで通信成立台数が増えると前記第 2の通信成立判定手段により判定されたときに、自身が占有するスロットの数を増やすことで伝送レートを下げる制御をする請求項 11から請求項 17のいずれか 1項に記載の通信端末装置。

[19] 各周辺端末が使用しているスロット数の平均値を演算する平均値演算手段を更に備え、

前記制御手段は、自身の占有スロット数が前記平均値演算手段により演算された平均値以下であるとき占有スロット数を増やすことで伝送レートを下げ、自身の占有スロット数が前記平均値演算手段により演算された平均値以上であるとき伝送レートを上げることで占有スロット数を減らす制御をする

請求項 11から請求項 18のいずれか 1項に記載の通信端末装置。

[20] 前記受信手段により受信されたパケットに基づいて、前記フレーム内で占有されているスロットの割合を示すスロット占有率を検出するスロット占有率検出手段と、前記スロット占有率検出手段により検出されたスロット占有率に基づいて、自身が送信するフレーム時間当たりの占有スロット数と、占有スロット数に応じたデータの伝送レートと、を制御する制御手段と、を更に備え、

前記送信手段は、前記制御手段により制御された占有スロット数及び伝送レート〖こ従ってパケットを送信する

請求項 1から請求項 10のいずれか 1項に記載の通信端末装置。