WO2021240747A1 - 無線通信装置及び無線通信方法 - Google Patents

無線通信装置及び無線通信方法 Download PDF

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transmission
wireless
radio
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光貴 中村
渉 山田
保彦 井上
笑子 篠原
裕介 淺井
泰司 鷹取
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日本電信電話株式会社
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    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
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    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H04W28/18—Negotiating wireless communication parameters

Definitions

  • the embodiment relates to a wireless communication device and a wireless communication method.
  • the values representing communication quality such as received signal strength (RSSI) fluctuate greatly with time.
  • RSSI received signal strength
  • resources cannot be managed in unlicensed unlicensed bands, so there is a possibility of being affected by interference during communication.
  • the communication quality may differ greatly depending on the time zone in which communication is performed. Since stable communication needs to be performed regularly in IoT (Internet of Things) terminals and the like, it is required to guarantee the communication quality.
  • the embodiment is made in view of the above-mentioned circumstances, and provides a wireless communication device and a wireless communication method capable of performing stable communication even in a dynamic environment.
  • the wireless communication device of the embodiment includes a wireless communication unit, a wireless information acquisition unit, and a transmission condition setting unit.
  • the wireless communication unit transmits a wireless signal.
  • the radio information acquisition unit continuously acquires radio information including the received signal strength in the radio communication unit.
  • the transmission condition setting unit sets a transmission time zone in which the wireless communication unit transmits the wireless signal and an index value of the modulation / error correction coding rate in the wireless communication unit.
  • the embodiment it is possible to provide a wireless communication device and a wireless communication method capable of performing stable communication even in a dynamic environment.
  • FIG. 1 is a diagram showing an example of a configuration of a wireless system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing an example of the configuration of a base station.
  • FIG. 3 is a diagram showing an example of the configuration of the terminal.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of the functional configuration of the base station.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation of the base station.
  • FIG. 1 shows an example of the configuration of the wireless system 1 according to the embodiment.
  • the wireless system 1 includes, for example, a base station 10, a terminal 20, and a server 30.
  • the base station 10 is a wireless communication device connected to the network NW and used as an access point for a wireless LAN.
  • the base station 10 can wirelessly transmit the data received from the network NW to the terminal 20.
  • the base station 10 may be connected to the terminal 20 using a plurality of different channels.
  • the communication between the base station 10 and the terminal 20 is based on, for example, the 802.11 standard.
  • the terminal 20 is a wireless communication device such as a smartphone or a tablet PC.
  • the terminal 20 can send and receive data to and from the server 30 on the network NW via the base station 10 wirelessly connected.
  • the terminal 20 may be another electronic device such as a desktop computer or a laptop computer.
  • the terminal 20 may be capable of communicating with at least the base station 10.
  • the server 30 can hold various information, for example, holds content data for the terminal 20.
  • the server 30 is connected to, for example, a network NW by wire, and is configured to be able to communicate with the base station 10 via the network NW.
  • the server 30 may be capable of communicating with at least the base station 10. That is, the communication between the base station 10 and the server 30 may be wired or wireless.
  • FIG. 2 shows an example of the configuration of the base station 10.
  • the base station 10 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) 11, a ROM (Read Only Memory) 12, a RAM (Random Access Memory) 13, a wireless communication module 14, and a wired communication module 15. There is.
  • a CPU Central Processing Unit
  • ROM Read Only Memory
  • RAM Random Access Memory
  • the CPU 11 is a circuit capable of executing various programs, and controls the overall operation of the base station 10.
  • An ASIC or the like may be used instead of the CPU. Further, the number of CPUs 11 may be two or more instead of one.
  • the ROM 12 is a non-volatile semiconductor memory, and holds a program, control data, and the like for controlling the base station 10.
  • the RAM 13 is, for example, a volatile semiconductor memory and is used as a working area of the CPU 11.
  • the wireless communication module 14 is a circuit used for transmitting and receiving data by a wireless signal, and is connected to an antenna. Further, the wireless communication module 14 includes, for example, a plurality of communication modules corresponding to a plurality of frequency bands.
  • the wired communication module 15 is a circuit used for transmitting and receiving data by a wired signal, and is connected to a network NW.
  • FIG. 3 shows an example of the configuration of the terminal 20.
  • the terminal 20 includes, for example, a CPU 21, a ROM 22, a RAM 23, a wireless communication module 24, a display 25, and a storage 26.
  • the CPU 21 is a circuit capable of executing various programs, and controls the overall operation of the terminal 20.
  • An ASIC or the like may be used instead of the CPU. Further, the number of CPUs 21 may be two or more instead of one.
  • the ROM 22 is a non-volatile semiconductor memory, and holds a program, control data, and the like for controlling the terminal 20.
  • the RAM 23 is, for example, a volatile semiconductor memory and is used as a working area of the CPU 21.
  • the wireless communication module 24 is a circuit used for transmitting and receiving data by a wireless signal, and is connected to an antenna. Further, the wireless communication module 24 includes, for example, a plurality of communication modules corresponding to a plurality of frequency bands.
  • the display 25 displays a GUI (Graphical User Interface) or the like corresponding to the application software.
  • the display 25 may have a function as an input interface of the terminal 20.
  • the storage 26 is a non-volatile storage device and holds the system software of the terminal 20 and the like.
  • the wireless system 1 executes data communication based on, for example, an OSI (Open Systems Interconnection) reference model.
  • OSI Open Systems Interconnection
  • the communication function has 7 layers (1st layer: physical layer, 2nd layer: data link layer, 3rd layer: network layer, 4th layer: transport layer, 5th layer: session layer, 6th layer. Layer: presentation layer, 7th layer: application layer).
  • the data link layer includes, for example, an LLC (Logical Link Control) layer and a MAC (Media Access Control) layer.
  • LLC Logical Link Control
  • MAC Media Access Control
  • the third to seventh layers are referred to as "upper layers" with reference to the data link layer.
  • FIG. 4 shows an example of the functional configuration of the base station 10.
  • the base station 10 includes, for example, a radio 101, a MAC processing unit 102, a radio information storage unit 103, and a transmission condition setting unit 104.
  • the radio 101, the MAC processing unit 102, and the transmission condition setting unit 104 are realized by, for example, the CPU 11 and the wireless communication module 14.
  • the wireless information storage unit 103 is realized by, for example, a ROM 12 or a RAM 13.
  • the radio station 101 performs processing related to transmission / reception of radio signals.
  • the radio 101 may have a plurality of radios that handle radio signals of different channels.
  • the radio station 101 has a transmission / reception unit 1011, an antenna 1012, a radio information acquisition unit 1013, and an MCS setting unit 1014.
  • the transmission / reception unit 1011 When transmitting a wireless signal, the transmission / reception unit 1011 as a wireless communication unit performs processing of the first layer (physical layer) on the MAC frame input from the MAC processing unit 102 to generate a wireless signal, and this wireless signal. Is transmitted to the terminal 20 via the antenna 1012. Further, when the transmission / reception unit 1011 receives the radio signal, the radio signal received from the terminal 20 via the antenna 1012 is processed in the first layer to restore the MAC frame, and the MAC frame is used as the MAC processing unit. Output to 102.
  • the antenna 1012 is an antenna provided with an antenna element for transmitting and receiving radio signals.
  • Each of the antennas 1012 may be composed of a single antenna element or may be composed of a plurality of antenna elements.
  • the wireless information acquisition unit 1013 continuously acquires wireless information.
  • the radio information includes the received signal strength (RSSI) in the transmission / reception unit 1011.
  • RSSI represents the communication quality in the transmission / reception unit 1011 and is the reception strength of the radio signal received by the transmission / reception unit 1011.
  • RSSI is measured from, for example, the reception strength of the response signal from the terminal 20 to the beacon signal periodically broadcast from the base station 10. Further, RSSI may be measured from, for example, the reception strength of the response signal from the terminal 20 to the request signal periodically transmitted from the base station 10 to the specific terminal 20.
  • the MCS setting unit 1014 sets the MCS (Modulation and Coding Scheme) in the transmission / reception unit 1011 according to the conditions set by the transmission condition setting unit 104.
  • the MCS is an index value associated with the modulation method and the error correction coding rate.
  • the modulation method includes, for example, a modulation method such as BPSK (two-phase modulation), QPSK (four-phase modulation), 8PSK, 16QAM (quadrature amplitude modulation), 64QAM, and 256QAM. Then, one or a plurality of error correction coding rates are combined and indexed for each modulation method.
  • the MCS setting unit 1014 selects an index value that matches the conditions set by the transmission condition setting unit 104 from the index values that can be used by the transmission / reception unit 1011.
  • the MAC processing unit 102 can perform processing on the second layer (data link layer).
  • the MAC processing unit 102 processes the data transferred from the server 30 or the like in the second layer to generate a MAC frame, and outputs the MAC frame to the radio 101. Further, when the MAC processing unit 102 receives the radio signal, the MAC processing unit 102 performs the processing of the second layer on the MAC frame transferred from the radio 101 to restore the data.
  • the wireless information storage unit 103 stores wireless information.
  • the wireless information storage unit 103 may be able to store wireless information over a certain time period such as 1 minute, 1 day, 1 week, and January. As a result, the time fluctuation amount of the radio information can be acquired.
  • the transmission condition setting unit 104 sets the transmission condition in the transmission / reception unit 1011 based on the radio information stored in the radio information storage unit 103.
  • the transmission condition includes a transmission time zone condition and an MCS condition. The details of the processing of the transmission condition setting unit 104 will be described later.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of the operation of the base station 10.
  • the base station 10 acquires radio information.
  • RSSI as radio information is measured, for example, from the reception strength of the response signal from the terminal 20 to the beacon signal.
  • the response signal includes a terminal identifier for identifying the terminal 20. Since the terminals 20 are distinguished by the terminal identifier, the number of terminals 20 using the channel of the radio 101 can be specified. Further, RSSI may be measured from, for example, the reception strength of the response signal from the terminal 20 to the request signal periodically transmitted from the base station 10 to the specific terminal 20.
  • step S12 the base station 10 determines the transmission time zone.
  • the base station 10 determines, for example, a time zone in which the propagation environment is stable in a day as a transmission time zone.
  • the time zone in which the propagation environment is stable is, for example, a time zone in which RSSI exceeds the threshold value over a period longer than a certain threshold value.
  • the threshold value for this time period may be set as appropriate.
  • a duty ratio 10% rule is a rule that stipulates that each transmission must be performed within 10% of the total communicable time.
  • the time zone in which the propagation environment is stable may be determined by the threshold value of RSSI that satisfies the duty ratio 10% rule.
  • the RSSI to be compared with the threshold value may be a minimum value within a certain period, an average value, or a median value. Further, the RSSI to be compared with the threshold value may be a fluctuation amount from the threshold value.
  • the transmission time zone may be determined based on the RSSI value acquired immediately before the transmission of the radio signal. For example, if the acquisition interval of RSSI is sufficiently short, it is considered that the amount of fluctuation between the RSSI acquired immediately before the transmission of the radio signal and the RSSI at the time of transmission of the radio signal is small. In this case, if the RSSI acquired immediately before the transmission of the radio signal exceeds the threshold value, it can be considered that the propagation environment is stable even when the radio signal is transmitted. Therefore, the transmission period of this radio signal can be considered to be the transmission time zone.
  • the transmission time zone may be determined based on the fluctuation amount of RSSI instead of the absolute value of RSSI. For example, if the fluctuation amount of RSSI is within a predetermined range over a period longer than a certain threshold value, it can be considered that the propagation environment is stable. Therefore, such a time period can be considered as a transmission time zone.
  • step S12 when the number of RSSI acquisitions is less than the number required to determine the transmission time zone, the process of step S12 may be omitted.
  • the base station 10 sets the MCS in the transmission time zone.
  • the setting in step S13 will be described.
  • the base station 10 sets the MCS capable of large-capacity transmission as the MCS in the transmission time zone.
  • the MCS capable of large-capacity transmission is an MCS corresponding to a modulation method (for example, 256QAM) capable of transmitting more information by transmitting a single radio signal among the modulation methods available in the transmission / reception unit 1011. Further, the MCS capable of large-capacity transmission is an MCS having a small number of error correction codes inserted.
  • the base station 10 sets the MCS with a low probability of communication error as the MCS in the transmission time zone.
  • the absolute value of RSSI may be lower than the threshold value even if the fluctuation amount of RSSI is within a predetermined range. In such a case, the RSSI in the transmission time zone is predicted to be lower than the threshold value.
  • the MCS having a low probability of communication error is an MCS corresponding to a modulation method (for example, BPSK) in which less information can be transmitted by transmitting a single radio signal among the modulation methods available in the transmission / reception unit 1011. Further, the MCS having a low probability of communication error is an MCS having a large number of inserted error correction codes.
  • step S14 the base station 10 determines whether or not to transmit the radio signal. For example, when data is input from the server 30, it is determined that the radio signal is transmitted. When it is determined in step S14 that the transmission of the radio signal is to be performed, the process proceeds to step S15. When it is determined in step S14 that the radio signal is not transmitted, the process proceeds to step S17.
  • step S15 the base station 10 determines whether or not the current transmission time zone is present. When it is determined in step S15 that the current time zone is not the transmission time zone, the base station 10 waits for processing. When it is determined in step S15 that the current time zone is the transmission time zone, the process proceeds to step S16.
  • step S16 the base station 10 transmits a radio signal according to the previously set MCS. After that, the process of FIG. 5 ends.
  • step S17 the base station 10 determines whether or not to receive the radio signal. For example, when a radio signal is received from the antenna 1012, it is determined that the radio signal is received. When it is determined in step S17 that the reception of the radio signal is to be performed, the process proceeds to step S18. When it is determined in step S17 that the radio signal is not transmitted, the process of FIG. 5 ends.
  • step S18 the base station 10 receives the radio signal. After that, the process of FIG. 5 ends.
  • the transmission time zone is determined based on the continuously acquired RSSI, and the radio signal is transmitted in the transmission time zone.
  • the radio signal is transmitted under a stable propagation environment with less interference and the like.
  • the MCS in the transmission time zone is set based on the RSSI.
  • the base station 10 acquires radio information, determines the transmission time zone, and sets the MCS.
  • the terminal 20 may acquire wireless information to determine the transmission time zone and set the MCS.
  • Each process according to the above-described embodiment can be stored as a program that can be executed by a CPU or the like which is a computer.
  • it can be stored and distributed in a storage medium of an external storage device such as a magnetic disk, an optical disk, or a semiconductor memory.
  • the CPU or the like can read the program stored in the storage medium of the external storage device, and the operation is controlled by the read program, so that the above-mentioned processing can be executed.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and can be variously modified at the implementation stage without departing from the gist thereof.
  • each embodiment may be carried out in combination as appropriate, in which case the combined effect can be obtained.
  • the above-described embodiment includes various inventions, and various inventions can be extracted by a combination selected from a plurality of disclosed constituent requirements. For example, even if some constituent elements are deleted from all the constituent elements shown in the embodiment, if the problem can be solved and the effect is obtained, the configuration in which the constituent elements are deleted can be extracted as an invention.
  • Wireless system 10 Base station 11 ... CPU 12 ... ROM 13 ... RAM 14 ... Wireless communication module 15 ... Wired communication module 20 ... Terminal 21 ... CPU 22 ... ROM 23 ... RAM 24 ... Wireless communication module 25 ... Display 26 ... Storage 30 ... Server 101 ... Wireless device 102 ... MAC processing unit 103 ... Wireless information storage unit 104 ... Transmission condition setting unit 1011 ... Transmission / reception unit 1012 ... Antenna 1013 ... Wireless information acquisition unit 1014 ... MCS setting unit

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Abstract

実施形態の無線通信装置は、無線通信部（１０１１）と、無線情報取得部（１０１３）と、送信条件設定部（１０４）とを備える。無線通信部は、無線信号を送信する。無線情報取得部は、無線通信部における受信信号強度を含む無線情報を継続的に取得する。送信条件設定部は、無線情報に基づき、無線通信部において無線信号の送信を実施する送信時間帯と無線通信部における変調・誤り訂正符号化率のインデックス値とを設定する。

Description

無線通信装置及び無線通信方法
　実施形態は、無線通信装置及び無線通信方法に関する。
　交通量の多い場所等の周辺の状態が動的に変動する環境では、受信信号強度（ＲＳＳＩ）等の通信品質を表す値が時間等に応じて大きく変動する。また、免許不要なアンライセンスバンドではリソースの管理ができないので、通信の際に干渉による影響を受ける可能性がある。結果として、アンライセンスバンドでは、通信が行われる時間帯等によって通信品質が大きく異なる可能性がある。ＩｏＴ（Internet of Things）端末等では、定期的に安定した通信が行われる必要があるため、通信品質の担保が求められている。
日本国特開２０１７－１４３４６０号公報
　実施形態は、前述の事情に鑑みてなされたものであり、動的な環境であっても安定した通信を行うことができる無線通信装置及び無線通信方法を提供する。
　実施形態の無線通信装置は、無線通信部と、無線情報取得部と、送信条件設定部とを備える。無線通信部は、無線信号を送信する。無線情報取得部は、無線通信部における受信信号強度を含む無線情報を継続的に取得する。送信条件設定部は、無線情報に基づき、無線通信部において無線信号の送信を実施する送信時間帯と前記無線通信部における変調・誤り訂正符号化率のインデックス値とを設定する。
　実施形態によれば、動的な環境であっても安定した通信を行うことができる無線通信装置及び無線通信方法を提供することができる。
図１は、実施形態に係る無線システムの構成の一例を示す図である。 図２は、基地局の構成の一例を示す図である。 図３は、端末の構成の一例を示す図である。 図４は、基地局の機能構成の一例を示す図である。 図５は、基地局の動作の一例を示すフローチャートである。
　以下に、実施形態について図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係る無線システム１の構成の一例を示している。図１に示すように、無線システム１は、例えば基地局１０、端末２０、及びサーバ３０を備えている。
　基地局１０は、ネットワークＮＷに接続され、無線ＬＡＮのアクセスポイントとして使用される無線通信装置である。例えば、基地局１０は、ネットワークＮＷから受信したデータを、無線で端末２０に送信することができる。また、基地局１０は、複数の異なるチャネルを用いて、端末２０に接続され得る。基地局１０と端末２０との間の通信は、例えばＩＥＥＥ８０２．１１規格に基づいている。
　端末２０は、スマートフォンやタブレットＰＣ等の無線通信装置である。端末２０は、無線で接続された基地局１０を介して、ネットワークＮＷ上のサーバ３０との間でデータを送受信することができる。端末２０は、デスクトップコンピュータやラップトップコンピュータ等、その他の電子機器であってもよい。端末２０は、少なくとも基地局１０と通信可能であればよい。
　サーバ３０は、様々な情報を保持することが可能であり、例えば端末２０を対象としたコンテンツのデータを保持している。サーバ３０は、例えばネットワークＮＷに有線で接続され、ネットワークＮＷを介して基地局１０と通信可能に構成される。サーバ３０は、少なくとも基地局１０と通信可能であればよい。つまり、基地局１０とサーバ３０との間の通信は、有線であっても無線であってもよい。
　図２は、基地局１０の構成の一例を示している。図２に示すように、基地局１０は、例えばＣＰＵ（Central Processing Unit）１１、ＲＯＭ（Read Only Memory）１２、ＲＡＭ（Random Access Memory）１３、無線通信モジュール１４、及び有線通信モジュール１５を備えている。
　ＣＰＵ１１は、様々なプログラムを実行することが可能な回路であり、基地局１０の全体の動作を制御する。ＣＰＵに代えてＡＳＩＣ等が用いられてもよい。また、ＣＰＵ１１は、１つでなく、２つ以上であってもよい。ＲＯＭ１２は、不揮発性の半導体メモリであり、基地局１０を制御するためのプログラムや制御データ等を保持している。ＲＡＭ１３は、例えば揮発性の半導体メモリであり、ＣＰＵ１１の作業領域として使用される。無線通信モジュール１４は、無線信号によるデータの送受信に使用される回路であり、アンテナに接続される。また、無線通信モジュール１４は、例えば複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数の通信モジュールを含んでいる。有線通信モジュール１５は、有線信号によるデータの送受信に使用される回路であり、ネットワークＮＷに接続される。
　図３は、端末２０の構成の一例を示している。図３に示すように、端末２０は、例えばＣＰＵ２１、ＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、無線通信モジュール２４、ディスプレイ２５、及びストレージ２６を備えている。
　ＣＰＵ２１は、様々なプログラムを実行することが可能な回路であり、端末２０の全体の動作を制御する。ＣＰＵに代えてＡＳＩＣ等が用いられてもよい。また、ＣＰＵ２１は、１つでなく、２つ以上であってもよい。ＲＯＭ２２は、不揮発性の半導体メモリであり、端末２０を制御するためのプログラムや制御データ等を保持している。ＲＡＭ２３は、例えば揮発性の半導体メモリであり、ＣＰＵ２１の作業領域として使用される。無線通信モジュール２４は、無線信号によるデータの送受信に使用される回路であり、アンテナに接続される。また、無線通信モジュール２４は、例えば複数の周波数帯にそれぞれ対応する複数の通信モジュールを含んでいる。ディスプレイ２５は、アプリケーションソフトに対応するＧＵＩ（Graphical User Interface）等を表示する。ディスプレイ２５は、端末２０の入力インターフェースとしての機能を有していてもよい。ストレージ２６は、不揮発性の記憶装置であり、端末２０のシステムソフトウェア等を保持する。
　無線システム１は、例えばＯＳＩ（Open Systems Interconnection）参照モデルに基づいてデータ通信を実行する。ＯＳＩ参照モデルでは、通信機能が７階層（第１層：物理層、第２層：データリンク層、第３層：ネットワーク層、第４層：トランスポート層、第５層：セッション層、第６層：プレゼンテーション層、第７層：アプリケーション層）に分割される。データリンク層は、例えばＬＬＣ（Logical Link Control）層と、ＭＡＣ（Media Access Control）層とを含んでいる。本明細書では、データリンク層を基準として、第３層～第７層のことを“上位層”と呼ぶ。
　図４は、基地局１０の機能構成の一例を示している。図４に示すように、基地局１０は、例えば無線機１０１と、ＭＡＣ処理部１０２と、無線情報記憶部１０３と、送信条件設定部１０４とを有する。無線機１０１と、ＭＡＣ処理部１０２と、送信条件設定部１０４とは、例えばＣＰＵ１１と、無線通信モジュール１４によって実現される。無線情報記憶部１０３は、例えばＲＯＭ１２又はＲＡＭ１３によって実現される。
　無線機１０１は、無線信号の送受信に関する処理をする。無線機１０１は、異なるチャネルの無線信号を取り扱う複数の無線機を有していてもよい。無線機１０１は、送受信部１０１１と、アンテナ１０１２と、無線情報取得部１０１３と、ＭＣＳ設定部１０１４とを有している。
　無線通信部としての送受信部１０１１は、無線信号の送信時には、ＭＡＣ処理部１０２から入力されたＭＡＣフレームに対して第１層（物理層）の処理を行って無線信号を生成し、この無線信号を、アンテナ１０１２を介して端末２０に送信する。また、送受信部１０１１は、無線信号の受信時には、アンテナ１０１２を介して端末２０から受信された無線信号に対して第１層の処理を行ってＭＡＣフレームを復元し、このＭＡＣフレームをＭＡＣ処理部１０２に出力する。
　アンテナ１０１２は、無線信号の送受信のためのアンテナ素子を備えたアンテナである。アンテナ１０１２は、それぞれ、単一のアンテナ素子から構成されていてもよいし、複数のアンテナ素子から構成されていてもよい。
　無線情報取得部１０１３は、無線情報を継続的に取得する。無線情報は、送受信部１０１１における受信信号強度（ＲＳＳＩ）を含む。ＲＳＳＩは、送受信部１０１１における通信品質を表し、送受信部１０１１で受信される無線信号の受信強度である。ＲＳＳＩは、例えば基地局１０から定期的に同報送信されるビーコン信号に対する端末２０からの応答信号の受信強度から測定される。また、ＲＳＳＩは、例えば基地局１０から特定の端末２０に定期的に送信される要求信号に対する端末２０からの応答信号の受信強度から測定されてもよい。
　ＭＣＳ設定部１０１４は、送信条件設定部１０４で設定された条件に従って送受信部１０１１におけるＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を設定する。ＭＣＳは、変調方式と誤り訂正符号化率と対応付けられたインデックス値である。変調方式としては、例えばＢＰＳＫ（二位相変調）、ＱＰＳＫ（四位相変調）、８ＰＳＫ、１６ＱＡＭ（直交振幅変調）、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭといった変調方式を含む。そして、それぞれの変調方式に対して１つ又は複数の誤り訂正符号化率が組み合わせられてインデックス化されている。ＭＣＳ設定部１０１４は、送受信部１０１１で利用可能なインデックス値の中から、送信条件設定部１０４で設定された条件に合ったインデックス値を選択する。
　ＭＡＣ処理部１０２は、第２層（データリンク層）の処理を実施し得る。ＭＡＣ処理部１０２は、無線信号の送信時には、サーバ３０等から転送されたデータに対して第２層の処理を行ってＭＡＣフレームを生成し、このＭＡＣフレームを無線機１０１に出力する。また、ＭＡＣ処理部１０２は、無線信号の受信時には、無線機１０１から転送されたＭＡＣフレームに対して第２層の処理を行ってデータを復元する。
　無線情報記憶部１０３は、無線情報を記憶する。無線情報記憶部１０３は、１分、１日、１週間、１月といったある時間期間に渡る無線情報を記憶できてもよい。これにより、無線情報の時間変動量が取得され得る。
　送信条件設定部１０４は、無線情報記憶部１０３に記憶されている無線情報に基づいて送受信部１０１１における送信条件を設定する。送信条件は、送信時間帯の条件と、ＭＣＳの条件とを含む。送信条件設定部１０４の処理の詳細については後で説明する。
　次に、無線システム１における動作について説明する。まず、基地局１０の動作を説明する。図５は、基地局１０の動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ１１において、基地局１０は、無線情報を取得する。前述したように、無線情報としてのＲＳＳＩは、例えばビーコン信号に対する端末２０からの応答信号の受信強度から測定される。応答信号には、端末２０を識別するための端末識別子が含まれている。端末識別子により、端末２０が区別されるので、無線機１０１のチャネルを使用している端末２０の数が特定され得る。また、ＲＳＳＩは、例えば基地局１０から特定の端末２０に定期的に送信される要求信号に対する端末２０からの応答信号の受信強度から測定されてもよい。
　ステップＳ１２において、基地局１０は、送信時間帯を判断する。ここで、ステップＳ１２における判断について説明する。基地局１０は、記憶されている無線情報の時間変動に基づき、例えば１日のうちで伝搬環境が安定している時間帯を送信時間帯と判断する。伝搬環境が安定している時間帯は、例えばある閾値よりも長い時間期間に渡ってＲＳＳＩが閾値を超えている時間帯である。この時間期間の閾値は、適宜に設定されてよい。例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｈ規格に準拠した端末では、duty比１０％ルールと呼ばれる送信時間の制限がある。duty比１０％ルールは、通信可能な全体の時間の１０％以内でそれぞれの送信が実施される必要があることを定めたルールである。ここで、他の基地局等からの干渉がない環境下でのＲＳＳＩは高い。この場合、再送が必要となる確率も低くなって結果的に送信時間も短くなる傾向にある。したがって、duty比１０％ルールを満足するＲＳＳＩの閾値によって伝搬環境が安定している時間帯が判断されてよい。閾値と比較されるＲＳＳＩは、一定期間内の最小値であってもよいし、平均値であってもよいし、中央値であってもよい。また、閾値と比較されるＲＳＳＩは、閾値からの変動量であってもよい。
　また、送信時間帯は、無線信号の送信直前に取得されたＲＳＳＩの値に基づいて判断されてもよい。例えば、ＲＳＳＩの取得間隔が十分に短ければ、無線信号の送信直前に取得されたＲＳＳＩと無線信号の送信時のＲＳＳＩとの間の変動量は小さいと考えられる。この場合、無線信号の送信直前に取得されたＲＳＳＩが閾値を超えていれば、無線信号の送信時においても伝搬環境は安定していると考えることができる。したがって、この無線信号の送信の期間は、送信時間帯であると考えることができる。
　さらに、送信時間帯は、ＲＳＳＩの絶対値ではなく、ＲＳＳＩの変動量に基づいて判断されてもよい。例えばある閾値よりも長い時間期間に渡ってＲＳＳＩの変動量が所定範囲内であれば伝搬環境は安定していると考えることができる。したがって、このような時間期間は、送信時間帯であると考えることができる。
　ここで、ステップＳ１２において、ＲＳＳＩの取得数が送信時間帯を判断するのに必要な数に満たないときには、ステップＳ１２の処理は省略されてもよい。
　ステップＳ１３において、基地局１０は、送信時間帯におけるＭＣＳを設定する。ここで、ステップＳ１３における設定について説明する。例えば送信時間帯におけるＲＳＳＩが閾値よりも高いと予測されるときには、基地局１０は、大容量伝送が可能なＭＣＳを送信時間帯におけるＭＣＳに設定する。大容量伝送が可能なＭＣＳは、送受信部１０１１で利用可能な変調方式のうちで１回の無線信号の送信でより多くの情報を送信できる変調方式（例えば２５６ＱＡＭ）に対応したＭＣＳである。また、大容量伝送が可能なＭＣＳは、誤り訂正符号の挿入数の少ないＭＣＳである。
　一方、送信時間帯におけるＲＳＳＩが閾値よりも低いと予測されるときには、基地局１０は、通信誤りの確率の少ないＭＣＳを送信時間帯におけるＭＣＳに設定する。例えばＲＳＳＩの変動量が所定範囲内であってもＲＳＳＩの絶対値が閾値よりも低いことがある。このような場合には、送信時間帯におけるＲＳＳＩが閾値よりも低いと予測される。通信誤りの確率の少ないＭＣＳは、送受信部１０１１で利用可能な変調方式のうちで１回の無線信号の送信でより少ない情報を送信できる変調方式（例えばＢＰＳＫ）に対応したＭＣＳである。また、通信誤りの確率の少ないＭＣＳは、誤り訂正符号の挿入数の多いＭＣＳである。
　ステップＳ１４において、基地局１０は、無線信号の送信を実施するか否かを判断する。例えば、サーバ３０からデータが入力されたときには、無線信号の送信を実施すると判断される。ステップＳ１４において、無線信号の送信を実施すると判断されたときには、処理はステップＳ１５に移行する。ステップＳ１４において、無線信号の送信を実施しないと判断されたときには、処理はステップＳ１７に移行する。
　ステップＳ１５において、基地局１０は、現在が送信時間帯であるか否かを判定する。ステップＳ１５において、現在が送信時間帯でないと判定されたときには、基地局１０は、処理を待機する。ステップＳ１５において、現在が送信時間帯であると判定されたときには、処理はステップＳ１６に移行する。
　ステップＳ１６において、基地局１０は、先に設定したＭＣＳに従って無線信号の送信を実施する。その後、図５の処理は終了する。
　ステップＳ１７において、基地局１０は、無線信号の受信を実施するか否かを判断する。例えば、アンテナ１０１２から無線信号が受信されたときには、無線信号の受信を実施すると判断される。ステップＳ１７において、無線信号の受信を実施すると判断されたときには、処理はステップＳ１８に移行する。ステップＳ１７において、無線信号の送信を実施しないと判断されたときには、図５の処理は終了する。
　ステップＳ１８において、基地局１０は、無線信号の受信を実施する。その後、図５の処理は終了する。
　以上説明したように実施形態によれば、継続的に取得されるＲＳＳＩに基づいて送信時間帯が判断され、送信時間帯に無線信号の送信が実施される。これにより、伝搬環境が動的に変化する場合であっても、干渉等の少ない安定した伝搬環境下で無線信号の送信が実施される。
　また、実施形態ではＲＳＳＩに基づいて送信時間帯におけるＭＣＳが設定される。これにより、伝搬環境の良い条件下では大容量の伝送が行われ、伝搬環境の良くない条件下では通信の成功率の高い伝送が行われる。結果として、通信品質が担保される。また、再送の回数が減少するため、消費電力も抑えられ得る。
　［変形例１］
　以下、実施形態の変形例を説明する。前述した実施形態では基地局１０が無線情報を取得して送信時間帯の判断とＭＣＳの設定とを実施している。これに対し、端末２０が無線情報取得部及び送信条件設定部を有していれば、端末２０が無線情報を取得して送信時間帯の判断とＭＣＳの設定とを実施してもよい。
　［その他の変形例］
　上述した実施形態による各処理は、コンピュータであるＣＰＵ等に実行させることができるプログラムとして記憶させておくこともできる。この他、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の外部記憶装置の記憶媒体に格納して配布することができる。そして、ＣＰＵ等は、この外部記憶装置の記憶媒体に記憶されたプログラムを読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行することができる。
　なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々に変形することが可能である。また、各実施形態は適宜組み合わせて実施してもよく、その場合組み合わせた効果が得られる。更に、上記実施形態には種々の発明が含まれており、開示される複数の構成要件から選択された組み合わせにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、課題が解決でき、効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
　１…無線システム
　１０…基地局
　１１…ＣＰＵ
　１２…ＲＯＭ
　１３…ＲＡＭ
　１４…無線通信モジュール
　１５…有線通信モジュール
　２０…端末
　２１…ＣＰＵ
　２２…ＲＯＭ
　２３…ＲＡＭ
　２４…無線通信モジュール
　２５…ディスプレイ
　２６…ストレージ
　３０…サーバ
　１０１…無線機
　１０２…ＭＡＣ処理部
　１０３…無線情報記憶部
　１０４…送信条件設定部
　１０１１…送受信部
　１０１２…アンテナ
　１０１３…無線情報取得部
　１０１４…ＭＣＳ設定部

Claims (7)

  1. 　無線信号を送信する無線通信部と、
    　前記無線通信部における受信信号強度を含む無線情報を継続的に取得する無線情報取得部と、
    　前記無線情報に基づき、前記無線通信部において無線信号の送信を実施する送信時間帯と前記無線通信部における変調・誤り訂正符号化率のインデックス値とを設定する送信条件設定部と、
    　を具備する無線通信装置。
  2. 　前記送信条件設定部は、前記受信信号強度が閾値を超えている時間が所定時間よりも長い時間帯を前記送信時間帯に設定する請求項１に記載の無線通信装置。
  3. 　前記送信条件設定部は、無線信号の送信の直前の無線情報の取得期間に取得した前記受信信号強度が閾値を超えているときに、前記無線信号の送信の期間を前記送信時間帯に設定する請求項１に記載の無線通信装置。
  4. 　前記送信条件設定部は、前記受信信号強度の変動量が所定範囲内である時間帯を前記送信時間帯に設定する請求項１に記載の無線通信装置。
  5. 　前記送信条件設定部は、前記変調・誤り訂正符号化率のインデックス値を前記受信信号強度に応じて設定する請求項１乃至４の何れか１項に記載の無線通信装置。
  6. 　前記送信条件設定部は、前記受信信号強度が閾値を超えているときには、前記変調・誤り訂正符号化率のインデックス値を大容量伝送に対応した前記変調・誤り訂正符号化率のインデックス値に設定する請求項５に記載の無線通信装置。
  7. 　無線通信部により、無線信号を送信することと、
    　前記無線通信部における受信信号強度を含む無線情報を継続的に取得することと、
    　前記無線情報に基づき、前記無線通信部において無線信号の送信を実施する送信時間帯と前記無線通信部における変調・誤り訂正符号化率のインデックス値とを設定することと、
    　を具備する無線通信方法。
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JPS62199128A (ja) * 1986-02-27 1987-09-02 Fujitsu Ten Ltd 無線通信方式
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