パケット通信システム
【課題】 無線によるパケット通信システムにおいて，良好な伝送特性を得るために適切なフレーム長を決定する際，通信状況をモニターしている観察者等が推測して決定するのではなく，自動的に適切なフレーム長を決定できるパケット通信システムを提供することを課題とする。
【解決手段】 本発明は，無線によるパケット通信システムにおいて，フレームが正常に受信できる受信電界強度の閾値を決定する手段と，前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間を求める計時手段と，前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間に基づいて，フレーム長を決定する手段と，を備えたことを特徴とするパケット通信システムを提供するものである。
【解決手段】 本発明は，無線によるパケット通信システムにおいて，フレームが正常に受信できる受信電界強度の閾値を決定する手段と，前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間を求める計時手段と，前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間に基づいて，フレーム長を決定する手段と，を備えたことを特徴とするパケット通信システムを提供するものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，無線によるパケット通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線によるパケット通信では，データの集まりであるパケットをフレームに形成して電波として送受信する。この無線によるパケット通信では，フェージングによって，信号強度が大きく通信状態が良好なときと，逆に信号強度が小さく通信状態が悪いときが周期的に存在する場合，フレームの長さが伝送特性に大きく影響する。つまり，フェージングによる信号強度の小さいときが現れる平均的な周期に比べて，フレームの長さが長ければ，１つのフレームを送る間に必ず一度は信号強度が小さいときに遭遇することになり，そのときにフレームがエラーとなってしまう。一方，フレームの長さが短いと，１つのフレーム当たりの情報量は少なくなるが，信号強度が小さいときに遭遇しないフレームの数が増えて，通信が可能となる。
したがって，フェージング等による信号強度の周期的な変化が存在する場合は，フレームの長さによってエラーの発生率が変化するので，良好な伝送特性を得るためには，フレームの長さを調整することが有効な手段となり得る。
【０００３】
上記したような良好な伝送特性を得るためにフレームの長さを調整する目的で，無線による信号の受信電界強度の波形と，フレームの時間長およびフレームの正誤とをグラフ化して１つの時間軸上に同時に表示することができるモニターが，特開２００１−３３９４７３号広報（特許文献１）や米国特開２００１−０４６２２２号広報（特許文献２）に提案されている。
このモニターによれば，フレームの時間長およびエラー発生状況と，受信電界強度とを時系列にビジュアル化してみることができる。したがって，フレームがエラーになる受信電界強度のレベルや，受信電界強度の大きいときと小さいときの平均的な周期を認識し，この周期に基づいて適切なフレーム長を推測することが可能である。
【特許文献１】特開２００１−３３９４７３号広報
【特許文献２】米国特開２００１−０４６２２２号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したモニターによれば，フレームがエラーになる受信電界強度のレベルや，受信電界強度の大きいときと小さいときの平均的な周期を認識できるので，適切なフレーム長を推測することが可能である。しかし，上述したモニターでは，適切なフレーム長の決定は自動的には行われず，モニターの観察者が推測して決定しなくてはならないという課題があった。
本発明は，このような課題に鑑みてなされたものであり，無線によるパケット通信システムにおいて，良好な伝送特性を得るために適切なフレーム長を決定する際，自動的に適切なフレーム長を決定できるパケット通信システム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】
【０００５】
上記課題を解決するために，本発明は，無線によるパケット通信システムにおいて，フレームが正常に受信できる受信電界強度の閾値を決定する手段と，前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間を求める計時手段と，前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間に基づいて，フレーム長を決定する手段と，を備えたことを特徴とするパケット通信システムを提供するものである。
【０００６】
また，上記パケット通信システムは，フェージングによってエラーとなったエラーフレームの受信開始から，フェージングによって最初にエラーとなったエラーバイトまたはエラービットを検出する手段と，前記エラーフレームの受信開始から前記エラーバイトまたは前記エラービットを受信する直前までの間における最小受信電界強度値を前記閾値に決定する手段と，を備えることができる。
または，上記パケット通信システムは，フェージングによってエラーとなったエラーフレームを検出する手段と，前記エラーフレームの受信開始から受信終了までの間において，正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値を前記閾値に決定する手段と，を備えることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によるパケット通信システムによれば，フレームが正常に受信できる閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間を検出し，この検出された時間に基づいて，自動的に適切なフレーム長を決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に，添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず，本発明の第１の実施形態を，図面を参照して説明する。
図１は，本発明によるパケット通信システム全体の構成を示すブロック図である。すなわち，本発明によるパケット通信システムは無線回線を制御する無線部１と，信号を制御する信号制御部２と，コンピュータ７と，モニター８とを備えている。このパケット通信システムにおいて使用する通信プロトコルは，例えばＨＤＬＣ（ハイレベルデータリンク制御手順：Ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）のようなフレーム同期方式である。また，送信側と受信側の通信速度は一致している。
【００１０】
前記パケット通信システムにおいて，無線部１は無線による信号を受信する手段を有する受信部１ａと，無線による信号を送信する手段を有する送信部１ｂとを備えている。信号制御部２はモデム３と，フレーム処理部６とを含むものであり，モデム３は復調器４と，変調器５とを備えており，フレーム処理部６は例えばＰＡＤ（Ｐａｃｋｅｔ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｄｉｓａｓｓｅｍｂｌｙ）のようなフレーム組立・分解手段（図示せず）と，フレーム検査手段（図示せず）と，フレーム制御手段（図示せず）とを備えている。図２はモニター８の構成を示すブロック図である。図２に示すように，モニター８は電界強度検出器２１，フラグ検出器２２，フレーム判定器２３，制御回路（Ｄ）２４，制御回路（Ｅ）２５，カウンタ２６，メモリ２７，２８，２９を備えている。
【００１１】
図３は本発明のパケット通信システムで使用するフレームの一例を示す図である。図３に示すように，情報を送るＩフレーム（情報フレーム：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｆｒａｍｅ）３１は，開始フラグ，アドレス，制御，ＰＩＤ（パケット識別子：Ｐａｃｈｅｔ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ），情報，ＦＣＳ（フレームチェックシーケンス：Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ），終了フラグからなり，情報は可変長である。一般に，パケットはＩフレーム３１において，情報の部分を意味する。
なお，該パケット通信システムにおいては，データの透過性は保証されており，フレームチェックシーケンスに採用する誤り検出符号はＣＲＣ（巡回冗長検査符号方式：Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ ｃｈａｒａｃｔｅｒ）等を用いる。
【００１２】
次に，本発明によるパケット通信システムによって，適切なフレーム長を自動的に決定する動作について説明する。
まず，送信側のパケット通信システムにおいて，コンピュータ７に入力されたデータはフレーム処理部６によってフレームに組み立てられた後，変調器５によって変調され，送信部１ｂによって無線で送信される。
無線によって送信されたフレームの信号は，受信側のパケット通信システムの受信部１ａによって受信される。そこで，信号が受信されている間の受信電界強度Ｓが，電界強度検出器２１によって，所定のサンプリング間隔で測定され，ディジタル値として検出される。そして，受信電界強度Ｓと，受信電界強度Ｓが検出された時刻におけるカウンタ２６のカウント値Ｃ１とが制御回路（Ｄ）２４によって連続的にメモリ２７に記録される。ここで，カウンタ２６は，所定の時間毎に所定のカウント数を増加していくような時計手段を備えているクロックカウンタであり，カウンタ２６が出力するカウント値は時間または時刻を示す。例えば，一定の時間毎にカウンタ２６のカウント値が１ずつ増加し，このカウント値が１ずつ増加するタイミングで受信電界強度Ｓが検出されると，メモリ２７に記録されるデータは図４に示すテーブル４１のようになる。
【００１３】
また，電界強度検出器２１は，受信電界強度Ｓの値が閾値Ｓｋ以上か未満かを判定し，受信電界強度Ｓが閾値Ｓｋ未満から以上になった時のカウンタ２６のカウント値Ｃ２と，閾値Ｓｋ以上から未満になった時のカウンタ２６のカウント値Ｃ３とをメモリ２７に記録する（図４のテーブル４２参照）。ここで，閾値Ｓｋは，フレームが正常に受信できる最小受信電界強度であり，この閾値Ｓｋを決定する方法は後述する。
メモリ２７に記録されたデータはコンピュータ７の記憶装置に転送される。
コンピュータ７は記憶装置に転送されたテーブル４２のデータに基づいて，フレームが正常に受信できる閾値Ｓｋ以上の受信電界強度が連続して保持される時間を算出する。すなわち，式１に示すように，カウント値Ｃ３からカウント値Ｃ２を引いて得られた値が，フレームが正常に受信できる受信電界強度が連続して保持される時間Ｔ１とみなされる。
Ｔ１＝Ｃ３−Ｃ２ ・・・・・（式１）
次に，コンピュータ７は，算出された複数の時間Ｔ１の平均値を求め，この時間Ｔ１の平均値より短い時間長となるようにフレーム長を決定する。例えば，式２に示すように，時間Ｔ１の平均値を１０で割った値をフレーム長Ｌ１とする。
フレーム長Ｌ１は，フェージングによって信号強度が小さくなる周期の平均値に対して十分短いため，通信を可能とするために適切なフレーム長となる。このフレーム長Ｌ１は時間長であるが，例えばこれがバイト長又はビット長に変換され，このバイト長又はビット長の情報が送信側にフィードバックされて，以降の通信のフレーム長として設定される。
【００１４】
次に閾値Ｓｋの決定方法について説明する。
上述した通り，無線によって送信されたフレームの信号が受信側のパケット通信システムにおいて受信されると，信号が受信されている間の受信電界強度Ｓと，この受信電界強度Ｓが検出されたときのカウント値Ｃ１とが時系列に連続的にメモリ２７に記録される。一方，フラグ検出器２２は，フレームの信号が復調器４によってディジタル復調されたシリアルデータを逐次フレーム同期制御を行いながら取り込み，フレームの開始フラグと終了フラグとを検出する。制御回路（Ｅ）２５は，フラグ検出器２２がフレームの開始フラグを検出した時刻と，フレームの終了フラグを検出した時刻とを，夫々，カウンタ２６のカウント値として検出する。さらに制御回路（Ｅ）２５は，前記カウント値に基づいて，フレーム受信開始時刻を示すカウント値Ｃ４と，フレーム受信終了時刻を示すカウント値Ｃ５とをメモリ２８に記録する（図４のテーブル４３参照）。また，フレーム判定器２３は，フレーム処理部６で行われたフレームの検査結果に基づき，フレーム到着番号ｒと，フレームが正常であるかエラーであるかを示す正誤データＮ（ｒ）と，フレームの内容全てを含むフレームデータＦ（ｒ）とをメモリ２９に記録する（図４のテーブル４４参照）。なお，正誤データＮ（ｒ）は，例えば正常を“０”，エラーを“１”で表す。
そして，メモリ２７，メモリ２８及びメモリ２９に記録されたデータはコンピュータ７の記憶装置に転送される。
【００１５】
コンピュータ７は記憶装置に転送されたフレームの正誤データＮ（ｒ）からエラーフレームを検出し，そのエラーフレームに対して再送された正常な再送フレームを検出する。次に，コンピュータ７は，フレームデータＦ（ｒ）に基づいて，エラーフレームと，正常な再送フレームとを比較して，エラーフレームにおけるエラーバイトを特定し，さらにエラーバイトを受信した時刻を求める。エラーバイトを受信した時刻は，以下の手順で求めることができる。
まず，特定されたエラーバイトがフレームの先頭（開始フラグを除く）から数えて何番目のバイトであるかが検出される。すなわち，フレームの先頭から特定されたエラーバイトまでのバイトの数（特定されたエラーバイトを含む）が検出される。なお，フレームの先頭から特定されたエラーバイトまでのバイトの数をエラーバイト番号Ｂｙ（ｎ）と称する。ここで，添え字ｎは１フレーム毎のエラーバイトの通し番号を示す。
次に，テーブル４３（図４参照）とテーブル４４（図４参照）とのデータに基づいて，エラーフレームの受信開始時刻であるカウント値Ｃ４が検出される。そして，このエラーフレームの受信開始時刻であるカウント値Ｃ４と，１バイト当たりの受信時間であるカウント値Ｔｂｙと，エラーバイト番号Ｂｙ（ｎ）とに基づいて，式３により，エラーバイトを受信した時刻を示すカウント値Ｃｂｙ（ｎ）が算出される（図５参照）。すなわち，エラーバイト番号Ｂｙ（ｎ）にカウント値Ｔｂｙを掛けて，フレーム受信開始からエラーバイトを受信するまでの時間値が得られ，この時間値にカウント値Ｃ４を足してカウント値Ｃｂｙ（ｎ）を求めることができる。
ここで，１バイト当たりの受信時間であるカウント値Ｔｂｙは，１バイトの信号を受信する時間におけるカウンタ２６のカウント増加数である（本実施形態ではＴｂｙ＝８である）。また，カウント値Ｃｂｙ（ｎ）は，エラーバイトを受信した時のカウンタ２６が示すカウント値に相当する。
Ｃｂｙ（ｎ）＝Ｂｙ（ｎ）×Ｔｂｙ＋Ｃ４ ・・・・・（式３）
【００１６】
上述した方法により，各エラーフレーム毎に，すべてのエラーバイト受信時のカウント値Ｃｂｙ（ｎ）が得られる。そして，各エラーフレーム毎のカウント値Ｃ４及びカウント値Ｃ５を記録したテーブル４５（図４参照）と，各エラーフレーム毎のエラーバイト受信時のカウント値Ｃｂｙ（ｎ）を記録したテーブル４６（図４参照）とがコンピュータ７の記憶装置に記憶される。また，各エラーフレーム毎の，１フレーム中のエラーバイト個数ＢＹがコンピュータ７の記憶装置に記憶される。
【００１７】
コンピュータ７はテーブル４１，テーブル４５及びテーブル４６のデータに基づいて閾値Ｓｋを決定する。第１の実施形態では，エラーフレームの受信開始からエラーバイトを受信する直前までの期間で，正常バイトを受信している間の最小受信電界強度値より，エラーバイトを受信した時の受信電界強度値の方が小さい場合は，該エラーバイトはフェージングが原因によるものと判断する。そして，エラーフレームの受信開始から，フェージングが原因による最初のエラーバイトを受信する直前までの間における最小受信電界強度値を閾値Ｓｋとする。
図６のフローチャートＡは，本実施形態において，閾値Ｓｋを決定する手順を示すフローチャートである。以下に，閾値Ｓｋを決定する手順について，フローチャートＡを参照して，さらに詳しく説明する。
【００１８】
フローチャートＡでは，まず始めに，ステップ６１において，エラーフレームの受信開始時から最初にエラーになったエラーバイトの受信時刻に相当するカウント値Ｃｂｙ（１）を参照するために，添え字ｎに１が代入される。次に，ステップ６２において，エラーフレームの受信開始時刻に相当するカウント値Ｃ４がカウント値ｔに代入され，ステップ６３に進む。ステップ６３において，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）がＳｍｉｎに代入され，ステップ６４に進む。
【００１９】
次に，ステップ６４において，カウント値ｔがカウント値Ｔｂｙだけ増加して，ステップ６５に進み，カウント値ｔとカウント値Ｃｂｙ（ｎ）とが比較される。カウント値ｔがカウント値Ｃｂｙ（ｎ）より小さい場合は，Ｓｍｉｎと，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）とが比較される（ステップ６６）。その結果，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下である場合は，直接ステップ６４に戻り，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下でない場合は，ステップ６７に進み，Ｓ（ｔ）がＳｍｉｎに代入されて，ステップ６４に戻る。カウント値ｔがカウント値Ｃｂｙ（ｎ）より小さい間はステップ６４からステップ６７までが繰り返される。このようにして，エラーフレームの受信開始時刻（カウント値Ｃ４）からエラーフレームのエラーバイト受信時刻（カウント値Ｃｂｙ（ｎ））になる直前までの期間における最小受信電界強度値Ｓｍｉｎが検出される。
【００２０】
ステップ６５において，カウント値ｔがカウント値Ｃｂｙ（ｎ）に達した場合は，そのときのカウント値ｔ（エラーバイト受信時刻に等しい）における受信電界強度Ｓ（ｔ）と，該カウント値ｔの直前までにおける最小受信電界強度値Ｓｍｉｎとが比較される（ステップ６８）。ステップ６８において，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下でない場合は，最小受信電界強度値Ｓｍｉｎが閾値Ｓｋに代入される（ステップ６９）。すなわち，該カウント値ｔの時に受信したエラーバイトは，エラーフレームの受信開始から，フェージングが原因による最初のエラーバイトであると判断され，エラーフレームの受信開始から，このエラーバイトを受信した時刻（カウント値Ｃｂｙ（ｎ））になる直前までの期間における最小受信電界強度値Ｓｍｉｎが，信号が正常に受信できる限界の受信電界強度である閾値Ｓｋに決定される。
また，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下である場合は，該カウント値ｔの時に受信したエラーバイトはフェージング以外の原因によるエラーとみなされ，正常バイトと同様に処理される。そして，ステップ７０において，添え字ｎが１だけ増加し，次のエラーバイトのカウント値Ｃｂｙ（ｎ）が参照される。
【００２１】
以上のステップが，閾値Ｓｋが決定されるまで繰り返される。ｎが，１フレーム中のエラーバイト個数ＢＹを超えるまでに閾値Ｓｋが決定されない場合は，該エラーフレームには，フェージングが原因によるエラーは無いと判断され，次のエラーフレームが参照される（ステップ７１〜ステップ７２）。
以上の手順によって，閾値Ｓｋが決定される。なお，上述した第１の実施形態のフローチャートＡでは，１つの閾値Ｓｋが決定されて終了するが，複数のエラーフレームから複数の閾値Ｓｋを求めるようにしてもよい。その場合，これら複数の閾値Ｓｋの最大値，最小値，平均値等のいずれかの値を最終的な閾値Ｓｋに決定することが可能である。
【００２２】
上述した手順によって，適切なフレーム長を自動的に決定することができる。すなわち，フレームがフェージングによってエラーとならない最小レベルの受信電界強度を閾値Ｓｋとして決定し，この閾値Ｓｋ以上の受信電界強度が連続して保持される時間に基づいて，自動的に適切なフレーム長を決定することができる。
【００２３】
（第２の実施形態）
第１の実施形態における閾値Ｓｋを決定する手順は，バイト単位に処理するものであるが，これらをすべてビット単位で処理することも可能である。すなわち，第１の実施形態では，エラーをバイト単位で処理したが，エラーをビット単位で処理したデータに基づいて，閾値Ｓｋを決定することができる。
【００２４】
以下に，閾値Ｓｋを決定する手順において，ビット単位で処理する第２の実施形態を説明する。
コンピュータ７は，フレームデータＦ（ｒ）に基づいて，エラーフレームと，正常な再送フレームとを比較して，エラーフレームにおけるエラービットを特定し，さらにエラービットを受信した時刻を求める。エラービットを受信した時刻は，以下の手順で求めることができる。
まず，特定されたエラービットがフレームの先頭（開始フラグを除く）から何番目のビットであるかが検出される。すなわち，フレームの先頭から特定されたエラービットまでのビットの数（特定されたエラービットを含む）が検出される。なお，フレームの先頭から特定されたエラービットまでのビットの数をエラービット番号Ｂ（ｎ）と称する。ここで，添え字ｎは１フレーム毎のエラービットの通し番号を示す。次に，テーブル４３（図４参照）とテーブル４４（図４参照）とのデータに基づいて，エラーフレームの受信開始時刻であるカウント値Ｃ４が検出される。そして，このエラーフレームのフレーム受信開始時刻であるカウント値Ｃ４と，１ビット当たりの受信時間であるカウント値Ｔｂと，エラービット番号Ｂ（ｎ）とに基づいて，式４により，エラービットを受信した時刻を示すカウント値Ｃｂ（ｎ）が算出される（図５参照）。すなわち，エラービット番号Ｂ（ｎ）にカウント値Ｔｂを掛けて，エラーフレームの先頭からエラービットまでの時間値が得られ，この時間値にカウント値Ｃ４を足してエラービットを受信した時刻を示すカウント値Ｃｂ（ｎ）を求めることができる。
ここで，１ビット当たりの受信時間であるカウント値Ｔｂは，１ビットの信号を受信する時間におけるカウンタ２６のカウント増加数である（本実施形態ではＴｂ＝１である）。また，カウント値Ｃｂ（ｎ）は，エラービットを受信した時のカウンタ２６が示すカウント値に相当する。
Ｃｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）×Ｔｂ＋Ｃ４ ・・・・・（式４）
【００２５】
上述した方法により，各エラーフレーム毎に，すべてのエラービット受信時のカウント値Ｃｂ（ｎ）が得られ，コンピュータ７の記憶装置に記憶される（図４のテーブル４７参照）。また，各エラーフレーム毎の，１フレーム中のエラービット個数ＢＮがコンピュータ７の記憶装置に記憶される。
コンピュータ７は，テーブル４１，テーブル４５及びテーブル４７のデータに基づいて，フローチャートＡに示した手順によって閾値Ｓｋを決定する。ビット単位で処理する場合は，フローチャートＡにおけるステップ６４の“ｔ←ｔ＋Ｔｂｙ”は“ｔ←ｔ＋Ｔｂ”に置き換え，ステップ６５の“ｔ＜Ｃｂｙ（ｎ）”は“ｔ＜Ｃｂ（ｎ）”に置き換え，ステップ７１の“ｎ＞ＢＹ”は“ｎ＞ＢＮ”に置き換える。
【００２６】
（第３の実施形態）
次に，第１の実施形態の閾値Ｓｋを決定する方法において，別の方法を用いた第３の実施形態を説明する。第３の実施形態では，エラーフレームの受信開始から受信終了までの間で，正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値と，エラーバイトを受信している間における最小受信電界強度値とが比較される。比較した結果，エラーバイトを受信している間における最小受信電界強度値の方が正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値より小さい場合は，エラーフレーム中に，フェージングによるエラーが存在すると判断される。そして，正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値が閾値Ｓｋに決定される。
以下に，第３の実施形態の閾値Ｓｋを決定する方法について，フローチャートＢ（図７参照），フローチャートＣ（図８参照）及びフローチャートＤ（図９参照）を参照して，さらに詳しく説明する。
【００２７】
図７のフローチャートＢは，エラーフレーム中の正常バイト受信期間における最小受信電界強度値Ｓｍｉｎを検出する手順を示すフローチャートである。このフローチャートＢの流れを以下に説明する。フローチャートＢでは，まず始めに，ステップ８１において，エラーフレームの最初のエラーバイトを参照するために添え字ｎに１が代入される。次に，ステップ８２において，エラーフレームの受信開始時刻に相当するカウント値Ｃ４がカウント値ｔに代入され，ステップ８３に進む。ステップ８３において，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）がＳｍｉｎに代入され，ステップ８４に進む。
【００２８】
ステップ８４において，カウント値ｔがカウント値Ｔｂｙだけ増加し，ステップ８５に進み，カウント値ｔとカウント値Ｃｂｙ（ｎ）とが比較される。カウント値ｔがカウント値Ｃｂｙ（ｎ）より小さい場合は，Ｓｍｉｎと，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）とが比較される（ステップ８６）。ステップ８６において，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下である場合は，直接ステップ８４に戻り，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下でない場合は，ステップ８７に進み，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）がＳｍｉｎに代入されて，ステップ８４に戻る。
【００２９】
ステップ８５において，カウント値ｔがカウント値Ｃｂｙ（ｎ）に達した場合は，ｎがＢＹ（１フレーム中のエラーバイト個数）と等しいか判定される（ステップ８８）。ｎがＢＹと等しくない場合は，ステップ８９において，ｎが１ずつ増加しながら，ｎがＢＹに等しくなるまで，ステップ８４からステップ８９までが繰り返される。
【００３０】
ステップ８８において，ｎがＢＹと等しくなった場合はステップ９０に進み，カウント値ｔがカウント値Ｔｂｙだけ増加してからステップ９１に進む。ステップ９１において，カウント値ｔと，エラーフレームの受信終了時刻に相当するカウント値Ｃ５とが比較される。カウント値ｔがカウント値Ｃ５以下である場合は，Ｓｍｉｎと，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）とが比較される（ステップ９２）。ステップ９２において，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下である場合は，直接ステップ９０に戻り，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下でない場合は，ステップ９３に進み，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）がＳｍｉｎに代入されて，ステップ９０に戻る。カウント値ｔがカウント値Ｃ５に達するまで，ステップ９０からステップ９３までが繰り返される。
【００３１】
上記したフローチャートＢの流れに従って，エラーフレーム中の正常バイト受信期間における最小受信電界強度値Ｓｍｉｎが検出される。ステップ９１において，カウント値ｔがカウント値Ｃ５を超えた場合は，フロチャートＣ（図８参照）のステップ９４に進む。
【００３２】
図８のフローチャートＣは，エラーフレーム中のエラーバイト受信期間における最小受信電界強度値ＳＥｍｉｎを検出する手順を示すフローチャートである。このフローチャートＣの流れを以下に説明する。
【００３３】
フローチャートＣでは，まず始めに，ステップ９４において，エラーフレームの最初のエラーバイト受信時刻に相当するカウント値Ｃｂｙ（１）を参照するために，添え字ｎに１が代入される。ステップ９５において，このカウント値Ｃｂｙ（ｎ）がカウント値ｔに代入され，ステップ９６に進み，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）がＳＥｍｉｎに代入される。
次に，ステップ９７において，ｎが１だけ増加し，ステップ９８に進み，ｎとＢＹとが比較される。ｎがＢＹより大きくない場合は，ステップ９９に進み，カウント値Ｃｂｙ（ｎ）がカウント値ｔに代入される。次にステップ１００に進み，ＳＥｍｉｎと，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）とが比較される。ＳＥｍｉｎがＳ（ｔ）以下である場合は，直接ステップ９７に戻り，ＳＥｍｉｎがＳ（ｔ）以下でない場合は，ステップ１０１に進み，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）がＳＥｍｉｎに代入されて，ステップ９７に戻る。
【００３４】
上記したフローチャートＣの流れに従って，エラーフレーム中のエラーバイト受信期間における最小受信電界強度値ＳＥｍｉｎが検出される。ステップ９８において，ｎがＢＹより大きくなった場合は，フローチャートＤ（図９参照）のステップ１０２に進む。
【００３５】
図９のフローチャートＤは，エラーバイトを受信していた期間における最小受信電界強度値ＳＥｍｉｎと，正常バイトを受信していた期間における最小受信電界強度値Ｓｍｉｎとに基づき，閾値Ｓｋを決定する処理の流れを示すフローチャートである。フローチャートＤのステップ１０２では，ＳＥｍｉｎとＳｍｉｎとが比較される。ＳＥｍｉｎがＳｍｉｎより小さい場合は，エラーフレームにはフェージングによって発生したエラーバイトが存在すると判断され，Ｓｍｉｎが閾値Ｓｋに代入される（ステップ１０３）。また，ＳＥｍｉｎがＳｍｉｎより小さくない場合は，エラーフレームにはフェージングによって発生したエラーバイトは存在しないと判断され，次のエラーフレームが参照される（ステップ１０４）。以上のステップが，閾値Ｓｋが決定されるまで繰り返される。
なお，上述した第３の実施形態のフローチャートでは１つの閾値Ｓｋが決定されて終了するが，複数のエラーフレームから複数の閾値Ｓｋを求めるようにしてもよい。その場合，これら複数の閾値Ｓｋの最大値，最小値，平均値等のいずれかの値を最終的な閾値Ｓｋに決定することが可能である。
【００３６】
図１０は，受信電界強度の閾値と，受信電界強度と，フレームのエラーとの関係を示す図である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による一実施形態の全体の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明におけるパケット通信システムのモニター部分の一実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明において使用するフレーム構成の一例を示す図である。
【図４】本発明において各データを記録したテーブルの例を示す図である。
【図５】エラーフレームにおいてエラーバイトおよびエラービットを受信したときのカウント値を算出する方法の説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態において閾値Ｓｋを決定する処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態において正常バイトの受信期間における最小受信電界強度値Ｓｍｉｎを検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態においてエラーバイトの受信期間における最小受信電界強度値ＳＥｍｉｎを検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態において，ＳＥｍｉｎとＳｍｉｎとに基づき，閾値Ｓｋを決定する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】受信電界強度と，受信電界強度の閾値と，フレームのエラーとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１：無線部，１ａ：受信部，１ｂ：送信部，２：信号制御部，３：モデム
４：復調器，５：変調器，６：フレーム処理部，７：コンピュータ
８：モニター
２１：電界強度検出器，２２：フラグ検出器，２３：フレーム判定器
２４：制御回路（Ｄ），２５：制御回路（Ｅ），２６：カウンタ（時計カウンタ）
２７，２８，２９：メモリ，３１：Ｉフレーム
４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７：コンピュータの記憶装置に記憶されたテーブル例
【技術分野】
【０００１】
本発明は，無線によるパケット通信システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線によるパケット通信では，データの集まりであるパケットをフレームに形成して電波として送受信する。この無線によるパケット通信では，フェージングによって，信号強度が大きく通信状態が良好なときと，逆に信号強度が小さく通信状態が悪いときが周期的に存在する場合，フレームの長さが伝送特性に大きく影響する。つまり，フェージングによる信号強度の小さいときが現れる平均的な周期に比べて，フレームの長さが長ければ，１つのフレームを送る間に必ず一度は信号強度が小さいときに遭遇することになり，そのときにフレームがエラーとなってしまう。一方，フレームの長さが短いと，１つのフレーム当たりの情報量は少なくなるが，信号強度が小さいときに遭遇しないフレームの数が増えて，通信が可能となる。
したがって，フェージング等による信号強度の周期的な変化が存在する場合は，フレームの長さによってエラーの発生率が変化するので，良好な伝送特性を得るためには，フレームの長さを調整することが有効な手段となり得る。
【０００３】
上記したような良好な伝送特性を得るためにフレームの長さを調整する目的で，無線による信号の受信電界強度の波形と，フレームの時間長およびフレームの正誤とをグラフ化して１つの時間軸上に同時に表示することができるモニターが，特開２００１−３３９４７３号広報（特許文献１）や米国特開２００１−０４６２２２号広報（特許文献２）に提案されている。
このモニターによれば，フレームの時間長およびエラー発生状況と，受信電界強度とを時系列にビジュアル化してみることができる。したがって，フレームがエラーになる受信電界強度のレベルや，受信電界強度の大きいときと小さいときの平均的な周期を認識し，この周期に基づいて適切なフレーム長を推測することが可能である。
【特許文献１】特開２００１−３３９４７３号広報
【特許文献２】米国特開２００１−０４６２２２号広報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したモニターによれば，フレームがエラーになる受信電界強度のレベルや，受信電界強度の大きいときと小さいときの平均的な周期を認識できるので，適切なフレーム長を推測することが可能である。しかし，上述したモニターでは，適切なフレーム長の決定は自動的には行われず，モニターの観察者が推測して決定しなくてはならないという課題があった。
本発明は，このような課題に鑑みてなされたものであり，無線によるパケット通信システムにおいて，良好な伝送特性を得るために適切なフレーム長を決定する際，自動的に適切なフレーム長を決定できるパケット通信システム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】
【０００５】
上記課題を解決するために，本発明は，無線によるパケット通信システムにおいて，フレームが正常に受信できる受信電界強度の閾値を決定する手段と，前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間を求める計時手段と，前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間に基づいて，フレーム長を決定する手段と，を備えたことを特徴とするパケット通信システムを提供するものである。
【０００６】
また，上記パケット通信システムは，フェージングによってエラーとなったエラーフレームの受信開始から，フェージングによって最初にエラーとなったエラーバイトまたはエラービットを検出する手段と，前記エラーフレームの受信開始から前記エラーバイトまたは前記エラービットを受信する直前までの間における最小受信電界強度値を前記閾値に決定する手段と，を備えることができる。
または，上記パケット通信システムは，フェージングによってエラーとなったエラーフレームを検出する手段と，前記エラーフレームの受信開始から受信終了までの間において，正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値を前記閾値に決定する手段と，を備えることができる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によるパケット通信システムによれば，フレームが正常に受信できる閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間を検出し，この検出された時間に基づいて，自動的に適切なフレーム長を決定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下に，添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０００９】
（第１の実施形態）
まず，本発明の第１の実施形態を，図面を参照して説明する。
図１は，本発明によるパケット通信システム全体の構成を示すブロック図である。すなわち，本発明によるパケット通信システムは無線回線を制御する無線部１と，信号を制御する信号制御部２と，コンピュータ７と，モニター８とを備えている。このパケット通信システムにおいて使用する通信プロトコルは，例えばＨＤＬＣ（ハイレベルデータリンク制御手順：Ｈｉｇｈ ｌｅｖｅｌ Ｄａｔａ Ｌｉｎｋ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅｓ）のようなフレーム同期方式である。また，送信側と受信側の通信速度は一致している。
【００１０】
前記パケット通信システムにおいて，無線部１は無線による信号を受信する手段を有する受信部１ａと，無線による信号を送信する手段を有する送信部１ｂとを備えている。信号制御部２はモデム３と，フレーム処理部６とを含むものであり，モデム３は復調器４と，変調器５とを備えており，フレーム処理部６は例えばＰＡＤ（Ｐａｃｋｅｔ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｄｉｓａｓｓｅｍｂｌｙ）のようなフレーム組立・分解手段（図示せず）と，フレーム検査手段（図示せず）と，フレーム制御手段（図示せず）とを備えている。図２はモニター８の構成を示すブロック図である。図２に示すように，モニター８は電界強度検出器２１，フラグ検出器２２，フレーム判定器２３，制御回路（Ｄ）２４，制御回路（Ｅ）２５，カウンタ２６，メモリ２７，２８，２９を備えている。
【００１１】
図３は本発明のパケット通信システムで使用するフレームの一例を示す図である。図３に示すように，情報を送るＩフレーム（情報フレーム：Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｆｒａｍｅ）３１は，開始フラグ，アドレス，制御，ＰＩＤ（パケット識別子：Ｐａｃｈｅｔ ＩＤｅｎｔｉｆｉｅｒ），情報，ＦＣＳ（フレームチェックシーケンス：Ｆｒａｍｅ Ｃｈｅｃｋ Ｓｅｑｕｅｎｃｅ），終了フラグからなり，情報は可変長である。一般に，パケットはＩフレーム３１において，情報の部分を意味する。
なお，該パケット通信システムにおいては，データの透過性は保証されており，フレームチェックシーケンスに採用する誤り検出符号はＣＲＣ（巡回冗長検査符号方式：Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ ｃｈａｒａｃｔｅｒ）等を用いる。
【００１２】
次に，本発明によるパケット通信システムによって，適切なフレーム長を自動的に決定する動作について説明する。
まず，送信側のパケット通信システムにおいて，コンピュータ７に入力されたデータはフレーム処理部６によってフレームに組み立てられた後，変調器５によって変調され，送信部１ｂによって無線で送信される。
無線によって送信されたフレームの信号は，受信側のパケット通信システムの受信部１ａによって受信される。そこで，信号が受信されている間の受信電界強度Ｓが，電界強度検出器２１によって，所定のサンプリング間隔で測定され，ディジタル値として検出される。そして，受信電界強度Ｓと，受信電界強度Ｓが検出された時刻におけるカウンタ２６のカウント値Ｃ１とが制御回路（Ｄ）２４によって連続的にメモリ２７に記録される。ここで，カウンタ２６は，所定の時間毎に所定のカウント数を増加していくような時計手段を備えているクロックカウンタであり，カウンタ２６が出力するカウント値は時間または時刻を示す。例えば，一定の時間毎にカウンタ２６のカウント値が１ずつ増加し，このカウント値が１ずつ増加するタイミングで受信電界強度Ｓが検出されると，メモリ２７に記録されるデータは図４に示すテーブル４１のようになる。
【００１３】
また，電界強度検出器２１は，受信電界強度Ｓの値が閾値Ｓｋ以上か未満かを判定し，受信電界強度Ｓが閾値Ｓｋ未満から以上になった時のカウンタ２６のカウント値Ｃ２と，閾値Ｓｋ以上から未満になった時のカウンタ２６のカウント値Ｃ３とをメモリ２７に記録する（図４のテーブル４２参照）。ここで，閾値Ｓｋは，フレームが正常に受信できる最小受信電界強度であり，この閾値Ｓｋを決定する方法は後述する。
メモリ２７に記録されたデータはコンピュータ７の記憶装置に転送される。
コンピュータ７は記憶装置に転送されたテーブル４２のデータに基づいて，フレームが正常に受信できる閾値Ｓｋ以上の受信電界強度が連続して保持される時間を算出する。すなわち，式１に示すように，カウント値Ｃ３からカウント値Ｃ２を引いて得られた値が，フレームが正常に受信できる受信電界強度が連続して保持される時間Ｔ１とみなされる。
Ｔ１＝Ｃ３−Ｃ２ ・・・・・（式１）
次に，コンピュータ７は，算出された複数の時間Ｔ１の平均値を求め，この時間Ｔ１の平均値より短い時間長となるようにフレーム長を決定する。例えば，式２に示すように，時間Ｔ１の平均値を１０で割った値をフレーム長Ｌ１とする。
フレーム長Ｌ１は，フェージングによって信号強度が小さくなる周期の平均値に対して十分短いため，通信を可能とするために適切なフレーム長となる。このフレーム長Ｌ１は時間長であるが，例えばこれがバイト長又はビット長に変換され，このバイト長又はビット長の情報が送信側にフィードバックされて，以降の通信のフレーム長として設定される。
【００１４】
次に閾値Ｓｋの決定方法について説明する。
上述した通り，無線によって送信されたフレームの信号が受信側のパケット通信システムにおいて受信されると，信号が受信されている間の受信電界強度Ｓと，この受信電界強度Ｓが検出されたときのカウント値Ｃ１とが時系列に連続的にメモリ２７に記録される。一方，フラグ検出器２２は，フレームの信号が復調器４によってディジタル復調されたシリアルデータを逐次フレーム同期制御を行いながら取り込み，フレームの開始フラグと終了フラグとを検出する。制御回路（Ｅ）２５は，フラグ検出器２２がフレームの開始フラグを検出した時刻と，フレームの終了フラグを検出した時刻とを，夫々，カウンタ２６のカウント値として検出する。さらに制御回路（Ｅ）２５は，前記カウント値に基づいて，フレーム受信開始時刻を示すカウント値Ｃ４と，フレーム受信終了時刻を示すカウント値Ｃ５とをメモリ２８に記録する（図４のテーブル４３参照）。また，フレーム判定器２３は，フレーム処理部６で行われたフレームの検査結果に基づき，フレーム到着番号ｒと，フレームが正常であるかエラーであるかを示す正誤データＮ（ｒ）と，フレームの内容全てを含むフレームデータＦ（ｒ）とをメモリ２９に記録する（図４のテーブル４４参照）。なお，正誤データＮ（ｒ）は，例えば正常を“０”，エラーを“１”で表す。
そして，メモリ２７，メモリ２８及びメモリ２９に記録されたデータはコンピュータ７の記憶装置に転送される。
【００１５】
コンピュータ７は記憶装置に転送されたフレームの正誤データＮ（ｒ）からエラーフレームを検出し，そのエラーフレームに対して再送された正常な再送フレームを検出する。次に，コンピュータ７は，フレームデータＦ（ｒ）に基づいて，エラーフレームと，正常な再送フレームとを比較して，エラーフレームにおけるエラーバイトを特定し，さらにエラーバイトを受信した時刻を求める。エラーバイトを受信した時刻は，以下の手順で求めることができる。
まず，特定されたエラーバイトがフレームの先頭（開始フラグを除く）から数えて何番目のバイトであるかが検出される。すなわち，フレームの先頭から特定されたエラーバイトまでのバイトの数（特定されたエラーバイトを含む）が検出される。なお，フレームの先頭から特定されたエラーバイトまでのバイトの数をエラーバイト番号Ｂｙ（ｎ）と称する。ここで，添え字ｎは１フレーム毎のエラーバイトの通し番号を示す。
次に，テーブル４３（図４参照）とテーブル４４（図４参照）とのデータに基づいて，エラーフレームの受信開始時刻であるカウント値Ｃ４が検出される。そして，このエラーフレームの受信開始時刻であるカウント値Ｃ４と，１バイト当たりの受信時間であるカウント値Ｔｂｙと，エラーバイト番号Ｂｙ（ｎ）とに基づいて，式３により，エラーバイトを受信した時刻を示すカウント値Ｃｂｙ（ｎ）が算出される（図５参照）。すなわち，エラーバイト番号Ｂｙ（ｎ）にカウント値Ｔｂｙを掛けて，フレーム受信開始からエラーバイトを受信するまでの時間値が得られ，この時間値にカウント値Ｃ４を足してカウント値Ｃｂｙ（ｎ）を求めることができる。
ここで，１バイト当たりの受信時間であるカウント値Ｔｂｙは，１バイトの信号を受信する時間におけるカウンタ２６のカウント増加数である（本実施形態ではＴｂｙ＝８である）。また，カウント値Ｃｂｙ（ｎ）は，エラーバイトを受信した時のカウンタ２６が示すカウント値に相当する。
Ｃｂｙ（ｎ）＝Ｂｙ（ｎ）×Ｔｂｙ＋Ｃ４ ・・・・・（式３）
【００１６】
上述した方法により，各エラーフレーム毎に，すべてのエラーバイト受信時のカウント値Ｃｂｙ（ｎ）が得られる。そして，各エラーフレーム毎のカウント値Ｃ４及びカウント値Ｃ５を記録したテーブル４５（図４参照）と，各エラーフレーム毎のエラーバイト受信時のカウント値Ｃｂｙ（ｎ）を記録したテーブル４６（図４参照）とがコンピュータ７の記憶装置に記憶される。また，各エラーフレーム毎の，１フレーム中のエラーバイト個数ＢＹがコンピュータ７の記憶装置に記憶される。
【００１７】
コンピュータ７はテーブル４１，テーブル４５及びテーブル４６のデータに基づいて閾値Ｓｋを決定する。第１の実施形態では，エラーフレームの受信開始からエラーバイトを受信する直前までの期間で，正常バイトを受信している間の最小受信電界強度値より，エラーバイトを受信した時の受信電界強度値の方が小さい場合は，該エラーバイトはフェージングが原因によるものと判断する。そして，エラーフレームの受信開始から，フェージングが原因による最初のエラーバイトを受信する直前までの間における最小受信電界強度値を閾値Ｓｋとする。
図６のフローチャートＡは，本実施形態において，閾値Ｓｋを決定する手順を示すフローチャートである。以下に，閾値Ｓｋを決定する手順について，フローチャートＡを参照して，さらに詳しく説明する。
【００１８】
フローチャートＡでは，まず始めに，ステップ６１において，エラーフレームの受信開始時から最初にエラーになったエラーバイトの受信時刻に相当するカウント値Ｃｂｙ（１）を参照するために，添え字ｎに１が代入される。次に，ステップ６２において，エラーフレームの受信開始時刻に相当するカウント値Ｃ４がカウント値ｔに代入され，ステップ６３に進む。ステップ６３において，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）がＳｍｉｎに代入され，ステップ６４に進む。
【００１９】
次に，ステップ６４において，カウント値ｔがカウント値Ｔｂｙだけ増加して，ステップ６５に進み，カウント値ｔとカウント値Ｃｂｙ（ｎ）とが比較される。カウント値ｔがカウント値Ｃｂｙ（ｎ）より小さい場合は，Ｓｍｉｎと，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）とが比較される（ステップ６６）。その結果，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下である場合は，直接ステップ６４に戻り，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下でない場合は，ステップ６７に進み，Ｓ（ｔ）がＳｍｉｎに代入されて，ステップ６４に戻る。カウント値ｔがカウント値Ｃｂｙ（ｎ）より小さい間はステップ６４からステップ６７までが繰り返される。このようにして，エラーフレームの受信開始時刻（カウント値Ｃ４）からエラーフレームのエラーバイト受信時刻（カウント値Ｃｂｙ（ｎ））になる直前までの期間における最小受信電界強度値Ｓｍｉｎが検出される。
【００２０】
ステップ６５において，カウント値ｔがカウント値Ｃｂｙ（ｎ）に達した場合は，そのときのカウント値ｔ（エラーバイト受信時刻に等しい）における受信電界強度Ｓ（ｔ）と，該カウント値ｔの直前までにおける最小受信電界強度値Ｓｍｉｎとが比較される（ステップ６８）。ステップ６８において，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下でない場合は，最小受信電界強度値Ｓｍｉｎが閾値Ｓｋに代入される（ステップ６９）。すなわち，該カウント値ｔの時に受信したエラーバイトは，エラーフレームの受信開始から，フェージングが原因による最初のエラーバイトであると判断され，エラーフレームの受信開始から，このエラーバイトを受信した時刻（カウント値Ｃｂｙ（ｎ））になる直前までの期間における最小受信電界強度値Ｓｍｉｎが，信号が正常に受信できる限界の受信電界強度である閾値Ｓｋに決定される。
また，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下である場合は，該カウント値ｔの時に受信したエラーバイトはフェージング以外の原因によるエラーとみなされ，正常バイトと同様に処理される。そして，ステップ７０において，添え字ｎが１だけ増加し，次のエラーバイトのカウント値Ｃｂｙ（ｎ）が参照される。
【００２１】
以上のステップが，閾値Ｓｋが決定されるまで繰り返される。ｎが，１フレーム中のエラーバイト個数ＢＹを超えるまでに閾値Ｓｋが決定されない場合は，該エラーフレームには，フェージングが原因によるエラーは無いと判断され，次のエラーフレームが参照される（ステップ７１〜ステップ７２）。
以上の手順によって，閾値Ｓｋが決定される。なお，上述した第１の実施形態のフローチャートＡでは，１つの閾値Ｓｋが決定されて終了するが，複数のエラーフレームから複数の閾値Ｓｋを求めるようにしてもよい。その場合，これら複数の閾値Ｓｋの最大値，最小値，平均値等のいずれかの値を最終的な閾値Ｓｋに決定することが可能である。
【００２２】
上述した手順によって，適切なフレーム長を自動的に決定することができる。すなわち，フレームがフェージングによってエラーとならない最小レベルの受信電界強度を閾値Ｓｋとして決定し，この閾値Ｓｋ以上の受信電界強度が連続して保持される時間に基づいて，自動的に適切なフレーム長を決定することができる。
【００２３】
（第２の実施形態）
第１の実施形態における閾値Ｓｋを決定する手順は，バイト単位に処理するものであるが，これらをすべてビット単位で処理することも可能である。すなわち，第１の実施形態では，エラーをバイト単位で処理したが，エラーをビット単位で処理したデータに基づいて，閾値Ｓｋを決定することができる。
【００２４】
以下に，閾値Ｓｋを決定する手順において，ビット単位で処理する第２の実施形態を説明する。
コンピュータ７は，フレームデータＦ（ｒ）に基づいて，エラーフレームと，正常な再送フレームとを比較して，エラーフレームにおけるエラービットを特定し，さらにエラービットを受信した時刻を求める。エラービットを受信した時刻は，以下の手順で求めることができる。
まず，特定されたエラービットがフレームの先頭（開始フラグを除く）から何番目のビットであるかが検出される。すなわち，フレームの先頭から特定されたエラービットまでのビットの数（特定されたエラービットを含む）が検出される。なお，フレームの先頭から特定されたエラービットまでのビットの数をエラービット番号Ｂ（ｎ）と称する。ここで，添え字ｎは１フレーム毎のエラービットの通し番号を示す。次に，テーブル４３（図４参照）とテーブル４４（図４参照）とのデータに基づいて，エラーフレームの受信開始時刻であるカウント値Ｃ４が検出される。そして，このエラーフレームのフレーム受信開始時刻であるカウント値Ｃ４と，１ビット当たりの受信時間であるカウント値Ｔｂと，エラービット番号Ｂ（ｎ）とに基づいて，式４により，エラービットを受信した時刻を示すカウント値Ｃｂ（ｎ）が算出される（図５参照）。すなわち，エラービット番号Ｂ（ｎ）にカウント値Ｔｂを掛けて，エラーフレームの先頭からエラービットまでの時間値が得られ，この時間値にカウント値Ｃ４を足してエラービットを受信した時刻を示すカウント値Ｃｂ（ｎ）を求めることができる。
ここで，１ビット当たりの受信時間であるカウント値Ｔｂは，１ビットの信号を受信する時間におけるカウンタ２６のカウント増加数である（本実施形態ではＴｂ＝１である）。また，カウント値Ｃｂ（ｎ）は，エラービットを受信した時のカウンタ２６が示すカウント値に相当する。
Ｃｂ（ｎ）＝Ｂ（ｎ）×Ｔｂ＋Ｃ４ ・・・・・（式４）
【００２５】
上述した方法により，各エラーフレーム毎に，すべてのエラービット受信時のカウント値Ｃｂ（ｎ）が得られ，コンピュータ７の記憶装置に記憶される（図４のテーブル４７参照）。また，各エラーフレーム毎の，１フレーム中のエラービット個数ＢＮがコンピュータ７の記憶装置に記憶される。
コンピュータ７は，テーブル４１，テーブル４５及びテーブル４７のデータに基づいて，フローチャートＡに示した手順によって閾値Ｓｋを決定する。ビット単位で処理する場合は，フローチャートＡにおけるステップ６４の“ｔ←ｔ＋Ｔｂｙ”は“ｔ←ｔ＋Ｔｂ”に置き換え，ステップ６５の“ｔ＜Ｃｂｙ（ｎ）”は“ｔ＜Ｃｂ（ｎ）”に置き換え，ステップ７１の“ｎ＞ＢＹ”は“ｎ＞ＢＮ”に置き換える。
【００２６】
（第３の実施形態）
次に，第１の実施形態の閾値Ｓｋを決定する方法において，別の方法を用いた第３の実施形態を説明する。第３の実施形態では，エラーフレームの受信開始から受信終了までの間で，正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値と，エラーバイトを受信している間における最小受信電界強度値とが比較される。比較した結果，エラーバイトを受信している間における最小受信電界強度値の方が正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値より小さい場合は，エラーフレーム中に，フェージングによるエラーが存在すると判断される。そして，正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値が閾値Ｓｋに決定される。
以下に，第３の実施形態の閾値Ｓｋを決定する方法について，フローチャートＢ（図７参照），フローチャートＣ（図８参照）及びフローチャートＤ（図９参照）を参照して，さらに詳しく説明する。
【００２７】
図７のフローチャートＢは，エラーフレーム中の正常バイト受信期間における最小受信電界強度値Ｓｍｉｎを検出する手順を示すフローチャートである。このフローチャートＢの流れを以下に説明する。フローチャートＢでは，まず始めに，ステップ８１において，エラーフレームの最初のエラーバイトを参照するために添え字ｎに１が代入される。次に，ステップ８２において，エラーフレームの受信開始時刻に相当するカウント値Ｃ４がカウント値ｔに代入され，ステップ８３に進む。ステップ８３において，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）がＳｍｉｎに代入され，ステップ８４に進む。
【００２８】
ステップ８４において，カウント値ｔがカウント値Ｔｂｙだけ増加し，ステップ８５に進み，カウント値ｔとカウント値Ｃｂｙ（ｎ）とが比較される。カウント値ｔがカウント値Ｃｂｙ（ｎ）より小さい場合は，Ｓｍｉｎと，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）とが比較される（ステップ８６）。ステップ８６において，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下である場合は，直接ステップ８４に戻り，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下でない場合は，ステップ８７に進み，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）がＳｍｉｎに代入されて，ステップ８４に戻る。
【００２９】
ステップ８５において，カウント値ｔがカウント値Ｃｂｙ（ｎ）に達した場合は，ｎがＢＹ（１フレーム中のエラーバイト個数）と等しいか判定される（ステップ８８）。ｎがＢＹと等しくない場合は，ステップ８９において，ｎが１ずつ増加しながら，ｎがＢＹに等しくなるまで，ステップ８４からステップ８９までが繰り返される。
【００３０】
ステップ８８において，ｎがＢＹと等しくなった場合はステップ９０に進み，カウント値ｔがカウント値Ｔｂｙだけ増加してからステップ９１に進む。ステップ９１において，カウント値ｔと，エラーフレームの受信終了時刻に相当するカウント値Ｃ５とが比較される。カウント値ｔがカウント値Ｃ５以下である場合は，Ｓｍｉｎと，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）とが比較される（ステップ９２）。ステップ９２において，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下である場合は，直接ステップ９０に戻り，ＳｍｉｎがＳ（ｔ）以下でない場合は，ステップ９３に進み，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）がＳｍｉｎに代入されて，ステップ９０に戻る。カウント値ｔがカウント値Ｃ５に達するまで，ステップ９０からステップ９３までが繰り返される。
【００３１】
上記したフローチャートＢの流れに従って，エラーフレーム中の正常バイト受信期間における最小受信電界強度値Ｓｍｉｎが検出される。ステップ９１において，カウント値ｔがカウント値Ｃ５を超えた場合は，フロチャートＣ（図８参照）のステップ９４に進む。
【００３２】
図８のフローチャートＣは，エラーフレーム中のエラーバイト受信期間における最小受信電界強度値ＳＥｍｉｎを検出する手順を示すフローチャートである。このフローチャートＣの流れを以下に説明する。
【００３３】
フローチャートＣでは，まず始めに，ステップ９４において，エラーフレームの最初のエラーバイト受信時刻に相当するカウント値Ｃｂｙ（１）を参照するために，添え字ｎに１が代入される。ステップ９５において，このカウント値Ｃｂｙ（ｎ）がカウント値ｔに代入され，ステップ９６に進み，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）がＳＥｍｉｎに代入される。
次に，ステップ９７において，ｎが１だけ増加し，ステップ９８に進み，ｎとＢＹとが比較される。ｎがＢＹより大きくない場合は，ステップ９９に進み，カウント値Ｃｂｙ（ｎ）がカウント値ｔに代入される。次にステップ１００に進み，ＳＥｍｉｎと，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）とが比較される。ＳＥｍｉｎがＳ（ｔ）以下である場合は，直接ステップ９７に戻り，ＳＥｍｉｎがＳ（ｔ）以下でない場合は，ステップ１０１に進み，カウント値ｔのときの受信電界強度Ｓ（ｔ）がＳＥｍｉｎに代入されて，ステップ９７に戻る。
【００３４】
上記したフローチャートＣの流れに従って，エラーフレーム中のエラーバイト受信期間における最小受信電界強度値ＳＥｍｉｎが検出される。ステップ９８において，ｎがＢＹより大きくなった場合は，フローチャートＤ（図９参照）のステップ１０２に進む。
【００３５】
図９のフローチャートＤは，エラーバイトを受信していた期間における最小受信電界強度値ＳＥｍｉｎと，正常バイトを受信していた期間における最小受信電界強度値Ｓｍｉｎとに基づき，閾値Ｓｋを決定する処理の流れを示すフローチャートである。フローチャートＤのステップ１０２では，ＳＥｍｉｎとＳｍｉｎとが比較される。ＳＥｍｉｎがＳｍｉｎより小さい場合は，エラーフレームにはフェージングによって発生したエラーバイトが存在すると判断され，Ｓｍｉｎが閾値Ｓｋに代入される（ステップ１０３）。また，ＳＥｍｉｎがＳｍｉｎより小さくない場合は，エラーフレームにはフェージングによって発生したエラーバイトは存在しないと判断され，次のエラーフレームが参照される（ステップ１０４）。以上のステップが，閾値Ｓｋが決定されるまで繰り返される。
なお，上述した第３の実施形態のフローチャートでは１つの閾値Ｓｋが決定されて終了するが，複数のエラーフレームから複数の閾値Ｓｋを求めるようにしてもよい。その場合，これら複数の閾値Ｓｋの最大値，最小値，平均値等のいずれかの値を最終的な閾値Ｓｋに決定することが可能である。
【００３６】
図１０は，受信電界強度の閾値と，受信電界強度と，フレームのエラーとの関係を示す図である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明による一実施形態の全体の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明におけるパケット通信システムのモニター部分の一実施形態を示すブロック図である。
【図３】本発明において使用するフレーム構成の一例を示す図である。
【図４】本発明において各データを記録したテーブルの例を示す図である。
【図５】エラーフレームにおいてエラーバイトおよびエラービットを受信したときのカウント値を算出する方法の説明図である。
【図６】本発明の第１の実施形態において閾値Ｓｋを決定する処理の流れを示すフローチャートである。
【図７】本発明の第３の実施形態において正常バイトの受信期間における最小受信電界強度値Ｓｍｉｎを検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図８】本発明の第３の実施形態においてエラーバイトの受信期間における最小受信電界強度値ＳＥｍｉｎを検出する処理の流れを示すフローチャートである。
【図９】本発明の第３の実施形態において，ＳＥｍｉｎとＳｍｉｎとに基づき，閾値Ｓｋを決定する処理の流れを示すフローチャートである。
【図１０】受信電界強度と，受信電界強度の閾値と，フレームのエラーとの関係を示す図である。
【符号の説明】
【００３８】
１：無線部，１ａ：受信部，１ｂ：送信部，２：信号制御部，３：モデム
４：復調器，５：変調器，６：フレーム処理部，７：コンピュータ
８：モニター
２１：電界強度検出器，２２：フラグ検出器，２３：フレーム判定器
２４：制御回路（Ｄ），２５：制御回路（Ｅ），２６：カウンタ（時計カウンタ）
２７，２８，２９：メモリ，３１：Ｉフレーム
４１，４２，４３，４４，４５，４６，４７：コンピュータの記憶装置に記憶されたテーブル例
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線によるパケット通信システムにおいて，
フレームが正常に受信できる受信電界強度の閾値を決定する手段と，前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間を求める計時手段と，
前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間に基づいて，フレーム長を決定する手段と，を備えたことを特徴とするパケット通信システム。
【請求項２】
フェージングによってエラーとなったエラーフレームの受信開始から，フェージングによって最初にエラーとなったエラーバイトまたはエラービットを検出する手段と，前記エラーフレームの受信開始から前記エラーバイトまたは前記エラービットを受信する直前までの間における最小受信電界強度値を前記閾値に決定する手段と，を備えたことを特徴とする請求項１に記載のパケット通信システム。
【請求項３】
フェージングによってエラーとなったエラーフレームを検出する手段と，前記エラーフレームの受信開始から受信終了までの間において，正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値を前記閾値に決定する手段と，を備えたことを特徴とする請求項１に記載のパケット通信システム。
【請求項１】
無線によるパケット通信システムにおいて，
フレームが正常に受信できる受信電界強度の閾値を決定する手段と，前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間を求める計時手段と，
前記閾値以上の受信電界強度が連続して保持される時間に基づいて，フレーム長を決定する手段と，を備えたことを特徴とするパケット通信システム。
【請求項２】
フェージングによってエラーとなったエラーフレームの受信開始から，フェージングによって最初にエラーとなったエラーバイトまたはエラービットを検出する手段と，前記エラーフレームの受信開始から前記エラーバイトまたは前記エラービットを受信する直前までの間における最小受信電界強度値を前記閾値に決定する手段と，を備えたことを特徴とする請求項１に記載のパケット通信システム。
【請求項３】
フェージングによってエラーとなったエラーフレームを検出する手段と，前記エラーフレームの受信開始から受信終了までの間において，正常バイトを受信している間における最小受信電界強度値を前記閾値に決定する手段と，を備えたことを特徴とする請求項１に記載のパケット通信システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００９−１３０９２３（Ｐ２００９−１３０９２３Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３２９３０９（Ｐ２００７−３２９３０９）
【出願日】平成１９年１１月２４日（２００７．１１．２４）
【出願人】（５００２００３０６）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２４日（２００７．１１．２４）
【出願人】（５００２００３０６）
【Ｆターム（参考）】
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