電波環境判定機能を有する無線送信局
【課題】無線ＬＡＮシステムにおいて、データの送信効率を高める。
【解決手段】送信局は、送信の成功回数、失敗回数、その時のデータレート、及び送信開始まで待ち回数の履歴を保持している。送信成功時のデータレートにより電波環境が｛ＷＳ｝にあることを、平均失敗確率により送信局の対応する領域が「隠れ端末」の影響下にあることを、そして、送信待ち回数とデータレートの関係により、領域が「さらされ端末」の影響下にあることを判定し、それぞれの場合に最適な送信モードを選択する。
【解決手段】送信局は、送信の成功回数、失敗回数、その時のデータレート、及び送信開始まで待ち回数の履歴を保持している。送信成功時のデータレートにより電波環境が｛ＷＳ｝にあることを、平均失敗確率により送信局の対応する領域が「隠れ端末」の影響下にあることを、そして、送信待ち回数とデータレートの関係により、領域が「さらされ端末」の影響下にあることを判定し、それぞれの場合に最適な送信モードを選択する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＥＥＥの８０２．１１の規格で規定されている無線ＬＡＮシステムにおける電波環境を検出し、当該環境下における最適な特性を送信局に与える方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮに代表される無線周波数（ＲＦ）を介してネットワークを形成する方式が一般化している。この方式では、許認可の対象外の“非ライセンス”帯域、例えば２．４ＧＨｚ帯（８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ）、あるいは５ＧＨｚ帯（８０２．１１ａ）の周波数を使用する。“非ライセンス帯域”を用いるといっても各送信局が何等の制限も受けずに送信を開始したのでは送信データが輻輳してしまい、正常の交信を果たすことはできない。そのため、８０２．１１規格では以下の様な簡便な管理方法を採用している。
【０００３】
すなわち、競合通信モードでは送信データを有している局、すなわち送信動作を行いたい局は一定期間（ＤＩＦＳ：Distributed Inter Frame Space）キャリアの有無を観察し、キャリアが存在しない場合、つまり特定の領域内でチャネルが空いている時、に限って直ちにパケットを送信する。チャネル内にキャリアがある場合、既に他の送信局によりキャリアが占有されていずれかの受信局との間で交信が開始されている様な場合は、一端待機動作に移った後、再度ＤＩＦＳ時間待機、キャリアを観察する。キャリアが空であることを確認した後、他の送信待ち局との競合を避けるために、乱数表により作成した待ち時間をカウンタにセットしこのカウンタがゼロになった後に交信を開始する。送信待ち局それぞれで異なる値がカウンタにセットするため、次に送信可能となる局をランダムに選択することができるので、特定の局のみが集中して送信、あるいは、特定の局がひたすら待機状態に入るのを防ぐことができる。ランダムカウンタで選ばれた局のみが送信を開始する。
【０００４】
一方、この送信局と対応する受信局では、全ての送信データを受信後送信局に対して、データが正常に受信できた場合にはＡＣＫを、データに異常があった場合にはＮＣＫを返信する。ＮＣＫが返信された場合には、送信局は次の送信機会においてデータの変調レート（伝送速度）を低下させて再度送信を行う。ＡＣＫ／ＮＣＫの返信をもって一つのトランザクションが終了し、ＤＩＦＳ時間経過後に他の送信局（セットされる乱数、あるいはチャネル内の送信待ち局数によっては、再度同じ送信局が選択される場合もある）による送信が開始される。この様に、８０２．１１規格では、送信局の衝突（複数の局が送信を開始してしまう減少）回避を保証するものではないが、その可能性を低くした（ＣＡ：Collision Avoidance）ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用している。
【０００５】
しかしながら、上記ＣＳＭＡ／ＣＡは、動的な送信／受信局間の受動的なプロトコルであるが故に、送信局／受信局が含まれる領域内には種々の通信阻害要因が誘起され、両者の間の電波環境に影響が及ぼし、交信状態を悪化させてしまう。その代表的なものは（１）送信−受信局間に物理的な電波障害物が置かれる場合、（２）領域内に複数の送信局が存在してしまう場合、そして（３）領域が他の送信局からの電波にさらされてしまう場合である。（２）の場合を一般に「衝突端末」、あるいは「さらし端末」と、（３）の場合を「隠れ端末」と呼ぶ場合が多い。
【０００６】
下記特許文献１は、「衝突端末」の課題解決方法を開示し、また８０２．１１規格のオプションの一つとして規定されているＲＴＳ／ＣＴＳ信号によるハンドシェークプロトコルが（３）の「隠れ端末」に対する解決方法として知られている。
【０００７】
特許文献１では、特定の送信局がカバーする領域内に新たな送信局が設定された際の両者の間の通信確立方法を開示する。特許文献２では、異なる送信局がカバーする領域の重複領域においてそれぞれの送信局が同じキャリア周波数で通信を行った場合のデータの衝突を回避する方法について開示する。特許文献３では、「隠れ端末」が存在する場合の通信スループットを顕著に低下させない方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１６６３７８号公報
【特許文献２】特開２００６−２７９２５３号公報
【特許文献３】特開２００８−０４２９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記種々の要因の影響を受ける電波環境下で交信を行う送信局−受信局では、現在の電波環境がいずれの状態にあるのかを知ることは重要である。一般に、送信局と受信局とではその電波環境は必ずしも同様ではなく、また、送信局が受信局の現在の電波慣用を把握することは容易ではない。現在の電波環境に合わせてその送信モード（例えば、送信電力、データ変調速度）を調整することができれば、その電波環境下で最適な条件で交信することが可能となる。受信局が、現在の電波環境を送信局に通知するハンドシェークモードも想定されるが、この種のプロトコルは現在一般に普及している無線機器には実装されていない。
【００１０】
さらに、このような方法では、そもそも電波環境が悪い条件化で情報を交換することを前提としているため、情報交換そのものが環境に左右されていることになり、信頼性のある対処方法とは言い難い。また、集合住宅のような場合に、所有者の異なる機器の電波が重複しており、このことが容易に干渉を引き起こしてします。スペクトラムアナライザ等の測定器により電波環境を測定するのは、機器そのものが高価であり、かつ、その様な機能を送信局あるいは受信局に備えるのは、８０２．１１規格の意図する簡便性と相容れない面がある。
【００１１】
そこで、本発明は送信局、受信局に新たな構成を追加することなく、現在の電波環境を推定できる方法を提供し、かつ、その方法を具備する局の構成を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係わる送信局は、電波環境に合わせて送信データレートを可変にして受信局に対して交信する送信局であって、この送信局は交信のデータレート及びその時の交信成功回数と失敗回数、そして交信開始までの待ち回数の履歴を保持しており、これら履歴に基づいて現在の電波環境を判定し、その環境に応じて送信データレート、送信出力、一回の送信で送るデータのサイズ、及びキャリアを検知する際の閾値を調整することを特徴とする。
【００１３】
送信局はまず、０．９×Ｒｓｈ＋０．１×Ｒｓｌ（Ｒｓｈ：高いデータレートでの送信成功確率、Ｒｓｌ：低データレートでの送信成功確率）を第１の所定値と比較し現在の電波環境が送信局と受信局との間に電波障害物が介在している状態か否かを判定する。そして、障害物の介在が否定された場合に、０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｈ｜＋０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｌ｜（Ｒｌｍ：平均の送信失敗率、Ｒｌｈ：高いデータレート時の送信失敗確率、Ｒｌｌ：低いデータレート時の送信失敗確率）の値が第２の所定値を下回る時に、対象とする受信局がキャリアセンス領域の外に置かれた他の送信局（「隠れ端末」）の影響を被っているか否かを判定する。さらに、他の送信局の影響を被っている時には、送信成功回数、送信失敗回数および送信待ち回数の合計に対する送信待ち回数の割合を第３の所定値と、影響を被っていない時には第３の所定値より小さい第４の所定値とを比較し、送信待ち回数の割合がそれぞれの所定値を上回っている時に、キャリアセンス領域内に他の送信局（「さらし端末」）が存在している状況にあると判定する。
【００１４】
本発明の無線送信局では、前記各判定結果に基づきその送信電力、キャリアの受信感度、一回のトランザクションで送信するデータの長さ（パケットサイズ）を適切に変更することができるので、送信効率を向上させることができる。また、この判定機能は送信局のみに備えることができ、受信局の構成を判定機能に合わせて変更する必要がないので、既存の無線システムに安価に導入することが可能となる。さらに、物理的な電波障害物があると判断された時にのみ、送信出力を増大させるので、周囲の無線機器、環境に対して不用な干渉を与えることが少ない。
【００１５】
また、「隠れ端末」が存在すると判定された時にだけ受信感度をあげる、あるいは受信感度を低下させることができる。また、各種判定に基づいて、必要な時にのみ一回のトランザクションで送信するデータの大きさを短くする。電波環境によっては、受信感度の調整はむしろ性能劣化に直結する場合も想定されるが、本発明に係わる送信局では、電波環境を判定した上で必要に応じてこの調整を行うために、送信局の性能劣化を齎すことはない。
【発明の効果】
【００１６】
無線システムにおいて送信局が本発明に係わる電波環境推定機能を持つことにより、送信効率を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電波環境の阻害要因を示す図であり、図１（Ａ）は物理的な障害により電波強度が弱められる｛ＷＳ｝の状態を、図１（Ｂ）は、領域内に複数の送信待ちの「さらされ端末」のある｛ＣＳ｝の状態を、図１（Ｃ）は領域内に他の送信局（隠れ端末）の影響下にある受信局の存在する｛ＨＴ｝の状態を示す。
【図２】電波環境が｛ＷＳ｝、｛ＣＴ｝、｛ＨＴ｝の何れであるかを判定するフローを示す図である。
【図３】｛ＣＴ｝と交信待ち回数の関係を｛ＨＴ｝をパラメータとして示したものである。
【図４】本発明に係わる送信局の内部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお図の説明において、同一の構成については同一の番号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明では送信局をアクセスポイント（ＡＰ）、受信局をステーション（ＳＴＡ）として説明するが、本発明はこの組み合わせに制限されない。送信−受信機能を有する８０２．１１規格に準拠する無線通信に遍く適用可能である。
【００１９】
まず、電波状況により送信局と受信局との間の交信環境を阻害する要因について図を参照しつつ詳しく説明する。図１（Ａ）は送信局と受信局との間に電波を物理的に遮断する物体が挿入された状況である。この場合、受信局に到達する電波の強度自体が弱められるので、両者の間ではデータレートを準じ低下させて交信を試みる。結果的に通信が確立したとしてもその等価的な通信速度は低下してしまう。
【００２０】
図１（Ｂ）では、ある一つのＡＰにカバーされる領域内に送信待ち局が多数存在する状況を示している。これら送信待ち局に対応する受信局が領域外にあったとしても、領域内ではキャリアを共有しているため、一の送信局にとってはキャリアを割り当てられる時間（確立するトランザクション数）が減少してしまい、等価的に通信速度が低下してしまう。
【００２１】
図１（Ｃ）では、送信局が受信局に向けて交信を確立しようとしても、対象とする受信局は、送信局の通信可能領域外の他の局（隠れ端末）からの交信を受信してしまうために、本来確立したい送信局−受信局間の交信状態が影響を受けてしまう場合を示す。隠れ端末としては、８０２．１１規格に準拠する他の送信局の場合もあるし、あるいは、家庭内に設置されている電子レンジ等の電気機器からの不要電波の場合もある。
【００２２】
８０２．１１規格はジャンク帯域を採用するために実質的に無管理下で通信が行われる。上記種々の要因を、管理局を設け、この局の管理の元に全ての局を統制して克服するシステムは８０２．１１規格に馴染まない。各局単独で判定し、当該判定基づき送信条件を変更することができれば通信速度の低下を抑制することが可能となる。
【００２３】
８０２．１１規格では、個々の送信局と受信局との間で、パケット単位でハンドシェークモード交信を行っている。なお、パケットをフレーム、あるいはトランザクションと呼ぶ場合もあるが、以下の説明では便宜的に全て「パケット」を使用する。送信局から特定の受信局に向けて交信リンクを確立した後、送信されたパケットについて受信局は正常に受信できた場合にはＡＣＫを、正常受信できなかった場合にはＮＣＫを返す。また、送信局から受信局側への送信のみならず受信局から送信局への上記返信についても正常／異常の場合が想定される。そのため、送信局では規定パケットを送信した後所定時間が経過してもなおＡＣＴ／ＮＣＫいずれも返信されない場合には異常があったと判断する。この様に送信局側では各パケットについて交信の正常、異常を常に観測している。本発明に係る方法においては、ＡＰ側でさらに送信時のデータレートをも記録しておく。
【００２４】
次に、上記の様な電波環境を特定する方法について、図２のフロー図を参照しつつ説明する。まず、送信／受信局間に物理的な遮蔽物が介在することにより、ＳＴＡ側で受信感度が低下するためにデータレートを低下させなければならない図１（Ａ）に示される場合（以後｛ＷＳ：Weak Signal｝とする）について説明する。
【００２５】
（１）｛ＷＳ｝について以下の式により計算される値を第１の閾値（ＴＨ１）と比較する：
現在値 ＝ ０．９×Ｒｓｈ＋０．１×Ｒｓｌ （１）
ここで、
Ｒｓｈ＝高いデータレートでの送信成功確率（≦１．０）、
Ｒｓｌ＝低いデータレートでの送信成功確率（≦１．０）、
である。
【００２６】
そして、第１の閾値として０．１を採用し、上記現在値が第１の閾値ＴＨ１よりも小さい場合、交信成功の絶対確率が常に小さい状態にあるとして、現在の電波環境が｛ＷＳ｝の状態にあると推定する。現在値が第１の閾値ＴＨ１よりも大きい場合には、その他の状態にあるとみなす。一般に、受信局に到達する電波強度が弱い場合には、送信局はデータレートを順次低下させて交信を試みる。
【００２７】
ここで、高いデータレートとしては、８０２．１１規格で制定されている５４Ｍｂｐｓを、低いデータレートしては９Ｍｂｐｓを設定する。電波環境が悪く、送信局が順次データレートを低下させると、上記式においてＲｓｌ≫Ｒｓｈの状況が生まれ現在値は低下する。
【００２８】
次の表は｛ＷＳ｝の状況を示すシミュレーション結果である。
【００２９】
【表１】
送信が成功するにせよ、失敗するにせよ送信自体が、９Ｍｂｐｓまでデータレートを低下させなければ成立しない状況を示している。この時の式（１）による現在値は、
現在値 ＝０．９×（０／１１７５）＋０．１×（１０５２／１１７５）
＝０．０８９５
と計算される。
【００３０】
（２）次に、上記｛ＷＳ｝の状況にはないが、すなわち、現在値＞第１閾値（０．１）の状態にあるが、送信局／受信局間の交信リンクが電波環境の影響を受け等価的な伝送速度が低下する場合を考える。この環境は、
（２−１）特定の送信局で規定される領域内に対し送信待ち状態の送信局が多数存在することにより、特定の送信局に割り当てられる通信パケットが相対的に減少する場合（以後この環境を｛ＣＴ：Collision Terminal｝、「さらし端末」とする）；および、
（２−２）対象の送信局が交信しようとする、あるいは実際に交信している特定の受信局が、この送信局からは検知できない他の送信局の電波の影響を受けるために、正規の交信が影響を受けてしまう場合（以後この状態を｛ＨＴ：Hidden Terminal｝、「隠れ端末」とする）がある。
【００３１】
この場合は以下に説明する方法により、現在値と第２の閾値（ＴＨ２）を比較することで、上記｛ＣＴ｝、｛ＨＴ｝を判別することが可能となる。
現在値＝０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｈ｜＋０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｌ｜ （２）
ここで、
Ｒｌｍ＝平均の送信失敗確率（≦１．０）
Ｒｌｈ＝高いデータレート時の送信失敗確率（≦１．０）、
Ｒｌｌ＝低いデータレート時の送信失敗確率（≦１．０）、
である。
【００３２】
第２の閾値（ＴＨ２）を０．５に設定し、上記現在値が第２の閾値ＴＨ２を比較する。現在値が０．５を上回る場合は、送信失敗率がデータレートについて強い依存性を示す場合であり、０．５を下回る場合には送信失敗率がデータレートにほとんど依存しない場合に相当する。
【００３３】
ここで、｛ＣＴ｝と｛ＨＴ｝の場合の交信状態について考える。｛ＣＴ｝の場合には、領域内に多数の送信待ち局が存在するために、特定の送信局に割り当てられる交信可能時間は減少する。しかしながら、送信局−受信局間には電波障害となるものは存在しないため、交信におけるデータレートそのものを低下させる必要がない。すなわち、低データレートでの送信そのものが行われないので、上記式において、高データレート時の送信失敗率Ｒｌｈのみが増加する。
【００３４】
一方｛ＨＴ｝の場合には、受信局における電波環境が悪化するので、送信局との間の交信リンクにおけるデータレートを低下させないと、両者間の交信リンクが確立されない。すなわち、上記式において、データレートに拘わらず送信失敗の割合が増加するので現在値が第２の閾値（ＴＨ２＝０．５）よりも低下してしまう。次表は｛ＨＴ｝状態にあるときの送信確率のシミュレーション結果である。なお、本シミュレーションでは送信待ち（Ｂｕｓｙ）の回数も合わせて示す。
【００３５】
【表２】
この時の上記現在値は、
現在値＝０．５×｜０．３５６−０．３５３｜＋０．５×｜０．３５６−０．３６８｜
＝０．０１３５＜０．５
と計算される。
【００３６】
すなわち、上記第２式に基づく検定により、電波環境が少なくとも｛ＨＴ｝にあることを判定することができる。次に特定すべきは、環境が｛ＨＴ｝と同時に｛ＣＴ｝の状態でもあるのか、あるいは、｛ＨＴ｝単独の状態にあるのかを判定することである。本発明ではこれを次の方法で検知する。
【００３７】
（３）送信局では上記検定と同時に、自身に送信可能状態が割り当てられるまでの回数、等価的には送信待ち回数、を計数している。そして、この待ち回数を判定することにより、環境が｛ＣＴ｝の状態にあるのか否かを判定する。この時｛ＨＴ｝の状態との重複の有無に留意する必要がある。すなわち、｛ＨＴ｝の状態にある時には、自身の相手局が「隠れ端末」の影響によりそのデータレートを低下させる必要があることに加え、｛ＣＴ｝の受信局についても「隠れ端末」の影響を受けデータレートを低下させなければならい点である。「隠れ端末」の影響を倍加されて受けていることになる。
【００３８】
本発明においては、待ち回数の頻度について二種の所定値（第３の所定値、ＴＨ３；第４の所定値、ＴＨ４）を設定することにより上記二つの状態を判定する。第２のステップで｛ＨＴ｝状態には無いと判定された時に第３の所定値ＴＨ３を０．１に設定し、待ち回数頻度についてこの第３の所定値より大きければ｛ＣＴ｝環境下にあると判定し、この所定値より小さければ｛ＣＴ｝状態にはなく、かつ、｛ＨＴ｝状態にも無いと判定する。
【００３９】
一方、第２のステップで｛ＨＴ｝状態にあると判定された時には、第４の所定値ＴＨ４として０．５を設定する。自身の待ち回数頻度がこの値よりも小さい時には、｛ＨＴ｝状態にはあるものの｛ＣＴ｝状態にはないと判定し、他方、この所定値よりも待ち頻度が大きい時は、｛ＨＴ｝状態にありかつ｛ＣＴ｝状態でもある、と判定する。以上の様にして、現在の電波環境が、｛ＷＳ｝にあるのか、｛ＨＴ｝、｛ＣＴ｝の輻輳状態にあるのかを判定することができる。
【００４０】
図３は、本発明に係わる電波環境判定方法を検証するために、幾つかの条件を仮定しシミュレーションを行った結果である。図３においては、送信待ち回数について｛ＣＴ｝と｛ＨＴ｝の関係を示したものである。待ち回数は｛ＣＴ｝、｛ＨＴ｝双方の影響を受ける。｛ＨＴ｝が０から２台に増加すると、２台の｛ＣＴ｝が存在する場合には７５％、４台では１４％のそれぞれ待ち回数が増加するものの６台の｛ＣＴ｝が存在する場合には、逆に３％減少する。これは、この例の様に多数の｛ＣＴ｝が存在する場合には、｛ＨＴ｝の存在は通信環境をもはや律速せず、ほぼ｛ＣＴ｝のみによって決定されることを意味する。
【００４１】
図４は、送信局であるＡＰ（アクセスポイント）が、本発明に係わる電波環境判定機能を持つ場合のブロック図の一例である。ＡＰは、入出力Ｉ／Ｆとして、有線Ｉ／Ｆ−ＩＣと無線Ｉ／Ｆ−ＩＣとを備える。これら二つのＩ／Ｆはスイッチに接続されており、一方のＩ／Ｆから受信したパケットを他方のＩ／Ｆに中継する。一方、制御系として、本発明に係わる判定方法を備えるアルゴリズムおよび待ち回数、交信成功時のデータレート、等を蓄えるメモリとを有する。このアルゴリズムを適宜プロセッサ内に呼び出し、実行することで現在の無線ＬＡＮの電波環境を判定することができる。
【００４２】
そして、例えば、現在の電波環境が｛ＷＳ｝状態にあると判定された場合には、無線Ｉ／Ｆ−ＩＣに対して現在の電波出力を高める様指示することで、交信データレートを高い値に維持しつつ受信局との間の交信リンクを確立することができる。また、現在の電波環境が｛ＨＴ｝の状態にあると判定された場合には、無線Ｉ／Ｆ−ＩＣに対してその電波受信感度を高める様に指示し、周囲の送信局の発するキャリアの検知能力を拡大させる。これにより「隠れ端末」が、対象の送信局からは「隠れ端末」ではなくなり、対象の受信局での電波干渉の影響を軽減することができる様になる。あるいは、１トランザクションで送信するデータの大きさを小さくし、すなわち、パケット長を短くし、受信局での電波干渉の影響を軽減することも可能である。
【００４３】
また、８０２．１１規格中でオプションとして設定されているＲＴＳ／ＣＴＳ（Request To Send/Clear To Send）機能を受信局との間に設定することで、「隠れ端末の影響を回避することが可能である。但し、当該ＲＴＳ／ＣＴＳ機能は対応する受信局の連鎖によりキャリアセンス領域を徒に拡大する場合もあるので、その運用には注意が必要である。
【００４４】
さらに、｛ＣＴ｝環境にあると判定された場合には、無線Ｉ／Ｆ−ＩＣに対してその電波受信感度を弱めてキャリア検知領域を狭く設定し、｛ＣＴ｝の台数の軽減を図る。あるいは、１トランザクションで送信するデータのサイズを長くし、一度送信チャネルを確保した場合には、できるだけ多くのデータを送信するモードに自身を設定することでも、｛ＣＴ｝の影響を回避することができる。
【００４５】
以上は、本発明に係わる判定アルゴリズムが送信局に搭載されており、その判定に基づき送信局を現在の電波環境に対応させる方法について説明したが、本発明に係わるアルゴリズムは送信局のみならず、受信局に搭載することにより受信局の状態を制御することにも用いることが可能である。例えば｛ＷＳ｝と判断された場合には、受信局での受信感度を上げることでデータレートの低下を抑制できる。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・キャリアセンス領域、１０・・・アクセスポイント、２１・・・メモリ、２２・・・プロセッサ、２３・・・スイッチ、２４・・・有線Ｉ／Ｆ。２５・・・無線Ｉ／Ｆ。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＥＥＥの８０２．１１の規格で規定されている無線ＬＡＮシステムにおける電波環境を検出し、当該環境下における最適な特性を送信局に与える方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、無線ＬＡＮに代表される無線周波数（ＲＦ）を介してネットワークを形成する方式が一般化している。この方式では、許認可の対象外の“非ライセンス”帯域、例えば２．４ＧＨｚ帯（８０２．１１ｂ、８０２．１１ｇ）、あるいは５ＧＨｚ帯（８０２．１１ａ）の周波数を使用する。“非ライセンス帯域”を用いるといっても各送信局が何等の制限も受けずに送信を開始したのでは送信データが輻輳してしまい、正常の交信を果たすことはできない。そのため、８０２．１１規格では以下の様な簡便な管理方法を採用している。
【０００３】
すなわち、競合通信モードでは送信データを有している局、すなわち送信動作を行いたい局は一定期間（ＤＩＦＳ：Distributed Inter Frame Space）キャリアの有無を観察し、キャリアが存在しない場合、つまり特定の領域内でチャネルが空いている時、に限って直ちにパケットを送信する。チャネル内にキャリアがある場合、既に他の送信局によりキャリアが占有されていずれかの受信局との間で交信が開始されている様な場合は、一端待機動作に移った後、再度ＤＩＦＳ時間待機、キャリアを観察する。キャリアが空であることを確認した後、他の送信待ち局との競合を避けるために、乱数表により作成した待ち時間をカウンタにセットしこのカウンタがゼロになった後に交信を開始する。送信待ち局それぞれで異なる値がカウンタにセットするため、次に送信可能となる局をランダムに選択することができるので、特定の局のみが集中して送信、あるいは、特定の局がひたすら待機状態に入るのを防ぐことができる。ランダムカウンタで選ばれた局のみが送信を開始する。
【０００４】
一方、この送信局と対応する受信局では、全ての送信データを受信後送信局に対して、データが正常に受信できた場合にはＡＣＫを、データに異常があった場合にはＮＣＫを返信する。ＮＣＫが返信された場合には、送信局は次の送信機会においてデータの変調レート（伝送速度）を低下させて再度送信を行う。ＡＣＫ／ＮＣＫの返信をもって一つのトランザクションが終了し、ＤＩＦＳ時間経過後に他の送信局（セットされる乱数、あるいはチャネル内の送信待ち局数によっては、再度同じ送信局が選択される場合もある）による送信が開始される。この様に、８０２．１１規格では、送信局の衝突（複数の局が送信を開始してしまう減少）回避を保証するものではないが、その可能性を低くした（ＣＡ：Collision Avoidance）ＣＳＭＡ／ＣＡ方式を採用している。
【０００５】
しかしながら、上記ＣＳＭＡ／ＣＡは、動的な送信／受信局間の受動的なプロトコルであるが故に、送信局／受信局が含まれる領域内には種々の通信阻害要因が誘起され、両者の間の電波環境に影響が及ぼし、交信状態を悪化させてしまう。その代表的なものは（１）送信−受信局間に物理的な電波障害物が置かれる場合、（２）領域内に複数の送信局が存在してしまう場合、そして（３）領域が他の送信局からの電波にさらされてしまう場合である。（２）の場合を一般に「衝突端末」、あるいは「さらし端末」と、（３）の場合を「隠れ端末」と呼ぶ場合が多い。
【０００６】
下記特許文献１は、「衝突端末」の課題解決方法を開示し、また８０２．１１規格のオプションの一つとして規定されているＲＴＳ／ＣＴＳ信号によるハンドシェークプロトコルが（３）の「隠れ端末」に対する解決方法として知られている。
【０００７】
特許文献１では、特定の送信局がカバーする領域内に新たな送信局が設定された際の両者の間の通信確立方法を開示する。特許文献２では、異なる送信局がカバーする領域の重複領域においてそれぞれの送信局が同じキャリア周波数で通信を行った場合のデータの衝突を回避する方法について開示する。特許文献３では、「隠れ端末」が存在する場合の通信スループットを顕著に低下させない方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００７−１６６３７８号公報
【特許文献２】特開２００６−２７９２５３号公報
【特許文献３】特開２００８−０４２９２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記種々の要因の影響を受ける電波環境下で交信を行う送信局−受信局では、現在の電波環境がいずれの状態にあるのかを知ることは重要である。一般に、送信局と受信局とではその電波環境は必ずしも同様ではなく、また、送信局が受信局の現在の電波慣用を把握することは容易ではない。現在の電波環境に合わせてその送信モード（例えば、送信電力、データ変調速度）を調整することができれば、その電波環境下で最適な条件で交信することが可能となる。受信局が、現在の電波環境を送信局に通知するハンドシェークモードも想定されるが、この種のプロトコルは現在一般に普及している無線機器には実装されていない。
【００１０】
さらに、このような方法では、そもそも電波環境が悪い条件化で情報を交換することを前提としているため、情報交換そのものが環境に左右されていることになり、信頼性のある対処方法とは言い難い。また、集合住宅のような場合に、所有者の異なる機器の電波が重複しており、このことが容易に干渉を引き起こしてします。スペクトラムアナライザ等の測定器により電波環境を測定するのは、機器そのものが高価であり、かつ、その様な機能を送信局あるいは受信局に備えるのは、８０２．１１規格の意図する簡便性と相容れない面がある。
【００１１】
そこで、本発明は送信局、受信局に新たな構成を追加することなく、現在の電波環境を推定できる方法を提供し、かつ、その方法を具備する局の構成を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明に係わる送信局は、電波環境に合わせて送信データレートを可変にして受信局に対して交信する送信局であって、この送信局は交信のデータレート及びその時の交信成功回数と失敗回数、そして交信開始までの待ち回数の履歴を保持しており、これら履歴に基づいて現在の電波環境を判定し、その環境に応じて送信データレート、送信出力、一回の送信で送るデータのサイズ、及びキャリアを検知する際の閾値を調整することを特徴とする。
【００１３】
送信局はまず、０．９×Ｒｓｈ＋０．１×Ｒｓｌ（Ｒｓｈ：高いデータレートでの送信成功確率、Ｒｓｌ：低データレートでの送信成功確率）を第１の所定値と比較し現在の電波環境が送信局と受信局との間に電波障害物が介在している状態か否かを判定する。そして、障害物の介在が否定された場合に、０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｈ｜＋０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｌ｜（Ｒｌｍ：平均の送信失敗率、Ｒｌｈ：高いデータレート時の送信失敗確率、Ｒｌｌ：低いデータレート時の送信失敗確率）の値が第２の所定値を下回る時に、対象とする受信局がキャリアセンス領域の外に置かれた他の送信局（「隠れ端末」）の影響を被っているか否かを判定する。さらに、他の送信局の影響を被っている時には、送信成功回数、送信失敗回数および送信待ち回数の合計に対する送信待ち回数の割合を第３の所定値と、影響を被っていない時には第３の所定値より小さい第４の所定値とを比較し、送信待ち回数の割合がそれぞれの所定値を上回っている時に、キャリアセンス領域内に他の送信局（「さらし端末」）が存在している状況にあると判定する。
【００１４】
本発明の無線送信局では、前記各判定結果に基づきその送信電力、キャリアの受信感度、一回のトランザクションで送信するデータの長さ（パケットサイズ）を適切に変更することができるので、送信効率を向上させることができる。また、この判定機能は送信局のみに備えることができ、受信局の構成を判定機能に合わせて変更する必要がないので、既存の無線システムに安価に導入することが可能となる。さらに、物理的な電波障害物があると判断された時にのみ、送信出力を増大させるので、周囲の無線機器、環境に対して不用な干渉を与えることが少ない。
【００１５】
また、「隠れ端末」が存在すると判定された時にだけ受信感度をあげる、あるいは受信感度を低下させることができる。また、各種判定に基づいて、必要な時にのみ一回のトランザクションで送信するデータの大きさを短くする。電波環境によっては、受信感度の調整はむしろ性能劣化に直結する場合も想定されるが、本発明に係わる送信局では、電波環境を判定した上で必要に応じてこの調整を行うために、送信局の性能劣化を齎すことはない。
【発明の効果】
【００１６】
無線システムにおいて送信局が本発明に係わる電波環境推定機能を持つことにより、送信効率を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電波環境の阻害要因を示す図であり、図１（Ａ）は物理的な障害により電波強度が弱められる｛ＷＳ｝の状態を、図１（Ｂ）は、領域内に複数の送信待ちの「さらされ端末」のある｛ＣＳ｝の状態を、図１（Ｃ）は領域内に他の送信局（隠れ端末）の影響下にある受信局の存在する｛ＨＴ｝の状態を示す。
【図２】電波環境が｛ＷＳ｝、｛ＣＴ｝、｛ＨＴ｝の何れであるかを判定するフローを示す図である。
【図３】｛ＣＴ｝と交信待ち回数の関係を｛ＨＴ｝をパラメータとして示したものである。
【図４】本発明に係わる送信局の内部構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。なお図の説明において、同一の構成については同一の番号を付し、重複する説明を省略する。また、以下の説明では送信局をアクセスポイント（ＡＰ）、受信局をステーション（ＳＴＡ）として説明するが、本発明はこの組み合わせに制限されない。送信−受信機能を有する８０２．１１規格に準拠する無線通信に遍く適用可能である。
【００１９】
まず、電波状況により送信局と受信局との間の交信環境を阻害する要因について図を参照しつつ詳しく説明する。図１（Ａ）は送信局と受信局との間に電波を物理的に遮断する物体が挿入された状況である。この場合、受信局に到達する電波の強度自体が弱められるので、両者の間ではデータレートを準じ低下させて交信を試みる。結果的に通信が確立したとしてもその等価的な通信速度は低下してしまう。
【００２０】
図１（Ｂ）では、ある一つのＡＰにカバーされる領域内に送信待ち局が多数存在する状況を示している。これら送信待ち局に対応する受信局が領域外にあったとしても、領域内ではキャリアを共有しているため、一の送信局にとってはキャリアを割り当てられる時間（確立するトランザクション数）が減少してしまい、等価的に通信速度が低下してしまう。
【００２１】
図１（Ｃ）では、送信局が受信局に向けて交信を確立しようとしても、対象とする受信局は、送信局の通信可能領域外の他の局（隠れ端末）からの交信を受信してしまうために、本来確立したい送信局−受信局間の交信状態が影響を受けてしまう場合を示す。隠れ端末としては、８０２．１１規格に準拠する他の送信局の場合もあるし、あるいは、家庭内に設置されている電子レンジ等の電気機器からの不要電波の場合もある。
【００２２】
８０２．１１規格はジャンク帯域を採用するために実質的に無管理下で通信が行われる。上記種々の要因を、管理局を設け、この局の管理の元に全ての局を統制して克服するシステムは８０２．１１規格に馴染まない。各局単独で判定し、当該判定基づき送信条件を変更することができれば通信速度の低下を抑制することが可能となる。
【００２３】
８０２．１１規格では、個々の送信局と受信局との間で、パケット単位でハンドシェークモード交信を行っている。なお、パケットをフレーム、あるいはトランザクションと呼ぶ場合もあるが、以下の説明では便宜的に全て「パケット」を使用する。送信局から特定の受信局に向けて交信リンクを確立した後、送信されたパケットについて受信局は正常に受信できた場合にはＡＣＫを、正常受信できなかった場合にはＮＣＫを返す。また、送信局から受信局側への送信のみならず受信局から送信局への上記返信についても正常／異常の場合が想定される。そのため、送信局では規定パケットを送信した後所定時間が経過してもなおＡＣＴ／ＮＣＫいずれも返信されない場合には異常があったと判断する。この様に送信局側では各パケットについて交信の正常、異常を常に観測している。本発明に係る方法においては、ＡＰ側でさらに送信時のデータレートをも記録しておく。
【００２４】
次に、上記の様な電波環境を特定する方法について、図２のフロー図を参照しつつ説明する。まず、送信／受信局間に物理的な遮蔽物が介在することにより、ＳＴＡ側で受信感度が低下するためにデータレートを低下させなければならない図１（Ａ）に示される場合（以後｛ＷＳ：Weak Signal｝とする）について説明する。
【００２５】
（１）｛ＷＳ｝について以下の式により計算される値を第１の閾値（ＴＨ１）と比較する：
現在値 ＝ ０．９×Ｒｓｈ＋０．１×Ｒｓｌ （１）
ここで、
Ｒｓｈ＝高いデータレートでの送信成功確率（≦１．０）、
Ｒｓｌ＝低いデータレートでの送信成功確率（≦１．０）、
である。
【００２６】
そして、第１の閾値として０．１を採用し、上記現在値が第１の閾値ＴＨ１よりも小さい場合、交信成功の絶対確率が常に小さい状態にあるとして、現在の電波環境が｛ＷＳ｝の状態にあると推定する。現在値が第１の閾値ＴＨ１よりも大きい場合には、その他の状態にあるとみなす。一般に、受信局に到達する電波強度が弱い場合には、送信局はデータレートを順次低下させて交信を試みる。
【００２７】
ここで、高いデータレートとしては、８０２．１１規格で制定されている５４Ｍｂｐｓを、低いデータレートしては９Ｍｂｐｓを設定する。電波環境が悪く、送信局が順次データレートを低下させると、上記式においてＲｓｌ≫Ｒｓｈの状況が生まれ現在値は低下する。
【００２８】
次の表は｛ＷＳ｝の状況を示すシミュレーション結果である。
【００２９】
【表１】
送信が成功するにせよ、失敗するにせよ送信自体が、９Ｍｂｐｓまでデータレートを低下させなければ成立しない状況を示している。この時の式（１）による現在値は、
現在値 ＝０．９×（０／１１７５）＋０．１×（１０５２／１１７５）
＝０．０８９５
と計算される。
【００３０】
（２）次に、上記｛ＷＳ｝の状況にはないが、すなわち、現在値＞第１閾値（０．１）の状態にあるが、送信局／受信局間の交信リンクが電波環境の影響を受け等価的な伝送速度が低下する場合を考える。この環境は、
（２−１）特定の送信局で規定される領域内に対し送信待ち状態の送信局が多数存在することにより、特定の送信局に割り当てられる通信パケットが相対的に減少する場合（以後この環境を｛ＣＴ：Collision Terminal｝、「さらし端末」とする）；および、
（２−２）対象の送信局が交信しようとする、あるいは実際に交信している特定の受信局が、この送信局からは検知できない他の送信局の電波の影響を受けるために、正規の交信が影響を受けてしまう場合（以後この状態を｛ＨＴ：Hidden Terminal｝、「隠れ端末」とする）がある。
【００３１】
この場合は以下に説明する方法により、現在値と第２の閾値（ＴＨ２）を比較することで、上記｛ＣＴ｝、｛ＨＴ｝を判別することが可能となる。
現在値＝０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｈ｜＋０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｌ｜ （２）
ここで、
Ｒｌｍ＝平均の送信失敗確率（≦１．０）
Ｒｌｈ＝高いデータレート時の送信失敗確率（≦１．０）、
Ｒｌｌ＝低いデータレート時の送信失敗確率（≦１．０）、
である。
【００３２】
第２の閾値（ＴＨ２）を０．５に設定し、上記現在値が第２の閾値ＴＨ２を比較する。現在値が０．５を上回る場合は、送信失敗率がデータレートについて強い依存性を示す場合であり、０．５を下回る場合には送信失敗率がデータレートにほとんど依存しない場合に相当する。
【００３３】
ここで、｛ＣＴ｝と｛ＨＴ｝の場合の交信状態について考える。｛ＣＴ｝の場合には、領域内に多数の送信待ち局が存在するために、特定の送信局に割り当てられる交信可能時間は減少する。しかしながら、送信局−受信局間には電波障害となるものは存在しないため、交信におけるデータレートそのものを低下させる必要がない。すなわち、低データレートでの送信そのものが行われないので、上記式において、高データレート時の送信失敗率Ｒｌｈのみが増加する。
【００３４】
一方｛ＨＴ｝の場合には、受信局における電波環境が悪化するので、送信局との間の交信リンクにおけるデータレートを低下させないと、両者間の交信リンクが確立されない。すなわち、上記式において、データレートに拘わらず送信失敗の割合が増加するので現在値が第２の閾値（ＴＨ２＝０．５）よりも低下してしまう。次表は｛ＨＴ｝状態にあるときの送信確率のシミュレーション結果である。なお、本シミュレーションでは送信待ち（Ｂｕｓｙ）の回数も合わせて示す。
【００３５】
【表２】
この時の上記現在値は、
現在値＝０．５×｜０．３５６−０．３５３｜＋０．５×｜０．３５６−０．３６８｜
＝０．０１３５＜０．５
と計算される。
【００３６】
すなわち、上記第２式に基づく検定により、電波環境が少なくとも｛ＨＴ｝にあることを判定することができる。次に特定すべきは、環境が｛ＨＴ｝と同時に｛ＣＴ｝の状態でもあるのか、あるいは、｛ＨＴ｝単独の状態にあるのかを判定することである。本発明ではこれを次の方法で検知する。
【００３７】
（３）送信局では上記検定と同時に、自身に送信可能状態が割り当てられるまでの回数、等価的には送信待ち回数、を計数している。そして、この待ち回数を判定することにより、環境が｛ＣＴ｝の状態にあるのか否かを判定する。この時｛ＨＴ｝の状態との重複の有無に留意する必要がある。すなわち、｛ＨＴ｝の状態にある時には、自身の相手局が「隠れ端末」の影響によりそのデータレートを低下させる必要があることに加え、｛ＣＴ｝の受信局についても「隠れ端末」の影響を受けデータレートを低下させなければならい点である。「隠れ端末」の影響を倍加されて受けていることになる。
【００３８】
本発明においては、待ち回数の頻度について二種の所定値（第３の所定値、ＴＨ３；第４の所定値、ＴＨ４）を設定することにより上記二つの状態を判定する。第２のステップで｛ＨＴ｝状態には無いと判定された時に第３の所定値ＴＨ３を０．１に設定し、待ち回数頻度についてこの第３の所定値より大きければ｛ＣＴ｝環境下にあると判定し、この所定値より小さければ｛ＣＴ｝状態にはなく、かつ、｛ＨＴ｝状態にも無いと判定する。
【００３９】
一方、第２のステップで｛ＨＴ｝状態にあると判定された時には、第４の所定値ＴＨ４として０．５を設定する。自身の待ち回数頻度がこの値よりも小さい時には、｛ＨＴ｝状態にはあるものの｛ＣＴ｝状態にはないと判定し、他方、この所定値よりも待ち頻度が大きい時は、｛ＨＴ｝状態にありかつ｛ＣＴ｝状態でもある、と判定する。以上の様にして、現在の電波環境が、｛ＷＳ｝にあるのか、｛ＨＴ｝、｛ＣＴ｝の輻輳状態にあるのかを判定することができる。
【００４０】
図３は、本発明に係わる電波環境判定方法を検証するために、幾つかの条件を仮定しシミュレーションを行った結果である。図３においては、送信待ち回数について｛ＣＴ｝と｛ＨＴ｝の関係を示したものである。待ち回数は｛ＣＴ｝、｛ＨＴ｝双方の影響を受ける。｛ＨＴ｝が０から２台に増加すると、２台の｛ＣＴ｝が存在する場合には７５％、４台では１４％のそれぞれ待ち回数が増加するものの６台の｛ＣＴ｝が存在する場合には、逆に３％減少する。これは、この例の様に多数の｛ＣＴ｝が存在する場合には、｛ＨＴ｝の存在は通信環境をもはや律速せず、ほぼ｛ＣＴ｝のみによって決定されることを意味する。
【００４１】
図４は、送信局であるＡＰ（アクセスポイント）が、本発明に係わる電波環境判定機能を持つ場合のブロック図の一例である。ＡＰは、入出力Ｉ／Ｆとして、有線Ｉ／Ｆ−ＩＣと無線Ｉ／Ｆ−ＩＣとを備える。これら二つのＩ／Ｆはスイッチに接続されており、一方のＩ／Ｆから受信したパケットを他方のＩ／Ｆに中継する。一方、制御系として、本発明に係わる判定方法を備えるアルゴリズムおよび待ち回数、交信成功時のデータレート、等を蓄えるメモリとを有する。このアルゴリズムを適宜プロセッサ内に呼び出し、実行することで現在の無線ＬＡＮの電波環境を判定することができる。
【００４２】
そして、例えば、現在の電波環境が｛ＷＳ｝状態にあると判定された場合には、無線Ｉ／Ｆ−ＩＣに対して現在の電波出力を高める様指示することで、交信データレートを高い値に維持しつつ受信局との間の交信リンクを確立することができる。また、現在の電波環境が｛ＨＴ｝の状態にあると判定された場合には、無線Ｉ／Ｆ−ＩＣに対してその電波受信感度を高める様に指示し、周囲の送信局の発するキャリアの検知能力を拡大させる。これにより「隠れ端末」が、対象の送信局からは「隠れ端末」ではなくなり、対象の受信局での電波干渉の影響を軽減することができる様になる。あるいは、１トランザクションで送信するデータの大きさを小さくし、すなわち、パケット長を短くし、受信局での電波干渉の影響を軽減することも可能である。
【００４３】
また、８０２．１１規格中でオプションとして設定されているＲＴＳ／ＣＴＳ（Request To Send/Clear To Send）機能を受信局との間に設定することで、「隠れ端末の影響を回避することが可能である。但し、当該ＲＴＳ／ＣＴＳ機能は対応する受信局の連鎖によりキャリアセンス領域を徒に拡大する場合もあるので、その運用には注意が必要である。
【００４４】
さらに、｛ＣＴ｝環境にあると判定された場合には、無線Ｉ／Ｆ−ＩＣに対してその電波受信感度を弱めてキャリア検知領域を狭く設定し、｛ＣＴ｝の台数の軽減を図る。あるいは、１トランザクションで送信するデータのサイズを長くし、一度送信チャネルを確保した場合には、できるだけ多くのデータを送信するモードに自身を設定することでも、｛ＣＴ｝の影響を回避することができる。
【００４５】
以上は、本発明に係わる判定アルゴリズムが送信局に搭載されており、その判定に基づき送信局を現在の電波環境に対応させる方法について説明したが、本発明に係わるアルゴリズムは送信局のみならず、受信局に搭載することにより受信局の状態を制御することにも用いることが可能である。例えば｛ＷＳ｝と判断された場合には、受信局での受信感度を上げることでデータレートの低下を抑制できる。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・キャリアセンス領域、１０・・・アクセスポイント、２１・・・メモリ、２２・・・プロセッサ、２３・・・スイッチ、２４・・・有線Ｉ／Ｆ。２５・・・無線Ｉ／Ｆ。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波環境に合わせて送信データレートを可変にして受信局に対して交信する送信局において、
該送信局は交信のデータレート及び当該データレートでの交信成功回数と失敗回数、および交信開始までの待ち回数の履歴を保持しており、
前記履歴により、前記データレート、送信パワー、送信データのパケットサイズ、及び受信感度を調整する、
ことを特徴とする無線交信システムの送信局。
【請求項２】
０．９×Ｒｓｈ＋０．１×Ｒｓｌ（Ｒｓｈ：高いデータレートでの交信成功確率、Ｒｓｌ：低いデータレートでの交信成功確率）の値と、第１の所定値を比較し、現在の電波環境が｛ＷＳ｝の状態であるか否かを判定する、請求項１に記載の送信局。
【請求項３】
｛ＷＳ｝の状態ではないと判定された場合においてさらに、０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｈ｜＋０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｌ｜（Ｒｌｍ：平均の送信失敗率、Ｒｌｈ：高データレート時の送信失敗率、Ｒｌｌ：低データレート時の送信失敗率）の値が第２の所定値を下回る時に前記電波環境が｛ＨＴ｝の状態であると判定する、請求項２に記載の送信局。
【請求項４】
｛ＨＴ｝の状態ではないと判定された場合において、さらに、送信成功回数、送信失敗回数、送信待ち回数の総計に対する送信待ち回数の割合が第３の所定値を上回る時に、現在の電波環境が｛ＣＴ｝の状態であると判定する、請求項３に記載の送信局。
【請求項５】
｛ＨＴ｝の状態であると判定された場合において、さらに、送信成功回数、送信失敗回数、送信待ち回数の総計に対する送信待ち回数の割合が第４の所定値を上回る時に、現在の電波環境が｛ＣＴ｝の状態であると判定する、請求項３に記載の送信局。
【請求項６】
電波環境に合わせて送信データレートを可変にして受信局に対して交信する無線送信局であって、
０．９×Ｒｓｈ＋０．１×Ｒｓｌ（Ｒｓｈ：高いデータレートでの交信成功確率、Ｒｓｌ：低いデータレートでの交信成功確率）の値と、第１の所定値を比較し、現在の電波環境が｛ＷＳ｝の状態であるか否かを判定し、
前記比較の結果、｛ＷＳ｝の状態ではないと判定された場合においてさらに、０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｈ｜＋０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｌ｜（Ｒｌｍ：平均の送信失敗確率、Ｒｌｈ：高いデータレート時の送信失敗確率、Ｒｌｌ：低いデータレート時の送信失敗確率）の値が第２の所定値を下回る時に前記電波環境が｛ＨＴ｝にあると判定し、さらに、
送信成功回数、送信失敗回数、送信待ち回数の総計に対する送信待ち回数の割合が｛ＨＴ｝の状態ではないと判定された場合においては第３の所定値を上回る時に、前記送信待ち回数の割合が｛ＨＴ｝の状態であると判定された場合においては第４の所定値を上回る時に、現在の電波環境が｛ＣＴ｝の状態であると判定する、無線送信局。
【請求項７】
前記第３の所定値は前記第４の所定値より小さい、請求項６に記載の無線送信局。
【請求項８】
前記｛ＷＳ｝の状態であると判定した時に送信出力を増加する、請求項６に記載の無線送信局。
【請求項９】
前記｛ＨＴ｝の状態であると判定した時に受信感度を高める、請求項６に記載の無線送信局。
【請求項１０】
前記｛ＨＴ｝の状態であると判定した時に、一回の交信で送信するデータの長さを短く設定する、請求項６に記載の無線送信局。
【請求項１１】
前記｛ＣＴ｝の状態であると判定した時に、受信感度を弱める請求項６に記載の無線送信局。
【請求項１２】
前記｛ＣＴ｝の状態であると判定した時に、一回の交信で送信するデータの長さを長く設定する、請求項６に記載の無線交信局。
【請求項１】
電波環境に合わせて送信データレートを可変にして受信局に対して交信する送信局において、
該送信局は交信のデータレート及び当該データレートでの交信成功回数と失敗回数、および交信開始までの待ち回数の履歴を保持しており、
前記履歴により、前記データレート、送信パワー、送信データのパケットサイズ、及び受信感度を調整する、
ことを特徴とする無線交信システムの送信局。
【請求項２】
０．９×Ｒｓｈ＋０．１×Ｒｓｌ（Ｒｓｈ：高いデータレートでの交信成功確率、Ｒｓｌ：低いデータレートでの交信成功確率）の値と、第１の所定値を比較し、現在の電波環境が｛ＷＳ｝の状態であるか否かを判定する、請求項１に記載の送信局。
【請求項３】
｛ＷＳ｝の状態ではないと判定された場合においてさらに、０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｈ｜＋０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｌ｜（Ｒｌｍ：平均の送信失敗率、Ｒｌｈ：高データレート時の送信失敗率、Ｒｌｌ：低データレート時の送信失敗率）の値が第２の所定値を下回る時に前記電波環境が｛ＨＴ｝の状態であると判定する、請求項２に記載の送信局。
【請求項４】
｛ＨＴ｝の状態ではないと判定された場合において、さらに、送信成功回数、送信失敗回数、送信待ち回数の総計に対する送信待ち回数の割合が第３の所定値を上回る時に、現在の電波環境が｛ＣＴ｝の状態であると判定する、請求項３に記載の送信局。
【請求項５】
｛ＨＴ｝の状態であると判定された場合において、さらに、送信成功回数、送信失敗回数、送信待ち回数の総計に対する送信待ち回数の割合が第４の所定値を上回る時に、現在の電波環境が｛ＣＴ｝の状態であると判定する、請求項３に記載の送信局。
【請求項６】
電波環境に合わせて送信データレートを可変にして受信局に対して交信する無線送信局であって、
０．９×Ｒｓｈ＋０．１×Ｒｓｌ（Ｒｓｈ：高いデータレートでの交信成功確率、Ｒｓｌ：低いデータレートでの交信成功確率）の値と、第１の所定値を比較し、現在の電波環境が｛ＷＳ｝の状態であるか否かを判定し、
前記比較の結果、｛ＷＳ｝の状態ではないと判定された場合においてさらに、０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｈ｜＋０．５×｜Ｒｌｍ−Ｒｌｌ｜（Ｒｌｍ：平均の送信失敗確率、Ｒｌｈ：高いデータレート時の送信失敗確率、Ｒｌｌ：低いデータレート時の送信失敗確率）の値が第２の所定値を下回る時に前記電波環境が｛ＨＴ｝にあると判定し、さらに、
送信成功回数、送信失敗回数、送信待ち回数の総計に対する送信待ち回数の割合が｛ＨＴ｝の状態ではないと判定された場合においては第３の所定値を上回る時に、前記送信待ち回数の割合が｛ＨＴ｝の状態であると判定された場合においては第４の所定値を上回る時に、現在の電波環境が｛ＣＴ｝の状態であると判定する、無線送信局。
【請求項７】
前記第３の所定値は前記第４の所定値より小さい、請求項６に記載の無線送信局。
【請求項８】
前記｛ＷＳ｝の状態であると判定した時に送信出力を増加する、請求項６に記載の無線送信局。
【請求項９】
前記｛ＨＴ｝の状態であると判定した時に受信感度を高める、請求項６に記載の無線送信局。
【請求項１０】
前記｛ＨＴ｝の状態であると判定した時に、一回の交信で送信するデータの長さを短く設定する、請求項６に記載の無線送信局。
【請求項１１】
前記｛ＣＴ｝の状態であると判定した時に、受信感度を弱める請求項６に記載の無線送信局。
【請求項１２】
前記｛ＣＴ｝の状態であると判定した時に、一回の交信で送信するデータの長さを長く設定する、請求項６に記載の無線交信局。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−９８７３９（Ｐ２０１０−９８７３９Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２３８９１３（Ｐ２００９−２３８９１３）
【出願日】平成２１年１０月１６日（２００９．１０．１６）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１０月１６日（２００９．１０．１６）
【出願人】（０００００２１３０）住友電気工業株式会社 (12,747)
【Ｆターム（参考）】
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