(57)【要約】【課題】本発明は、データの送受信を相互に行なう無線装置が、同一のアプリケーションを利用しているときには、データの送受信の方向に偏りを生じさせない。【解決手段】本発明は、他の無線装置Ｒとの通信を実行する無線部１と、無線部１のプロトコルより上位のプロトコルでの処理を実行する上位部２と、他の無線装置Ｒからの受信強度が閾値を超える時間に基づいて、又は他の無線装置Ｒとの通信フレームが帯域を占める時間に基づいて、無線部１が生成する送信データの他の無線装置Ｒへの送信が不能である占有時間を計算する占有時間計算部３１と、他の無線装置Ｒからの受信フレームについて、上位部２のプロトコルが自無線装置Ｒ及び他の無線装置Ｒにおいて同一であるとき、他の無線装置Ｒからの受信フレームが帯域を占める時間だけ、占有時間を差し引く占有時間差引部３２と、を備えることを特徴とする無線装置Ｒである。【選択図】図３
2014116704.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の無線装置との通信を実行する無線部と、
前記無線部のプロトコルより上位のプロトコルでの処理を実行する上位部と、
前記他の無線装置からの受信強度が閾値を超える時間に基づいて、又は前記他の無線装置との通信フレームが帯域を占める時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が不能である占有時間を計算する占有時間計算部と、
前記他の無線装置からの受信フレームについて、前記上位部のアプリケーションのタイプ又はプロトコルが自無線装置及び前記他の無線装置において同一であるかどうかを判別するプロトコル判別部と、
前記他の無線装置からの受信フレームについて、前記上位部のアプリケーションのタイプ又はプロトコルが自無線装置及び前記他の無線装置において同一であるとき、前記他の無線装置からの受信フレームが帯域を占める時間だけ、前記占有時間を差し引く占有時間差引部と、
前記占有時間差引部が生成した前記占有時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が可能である空き時間を計算する空き時間計算部と、
を備えることを特徴とする無線装置。
【請求項２】
前記占有時間計算部は、送信禁止指示がされた時間を、前記他の無線装置からの受信強度が前記閾値を超える時間とみなして、前記占有時間を計算することを特徴とする、請求項１に記載の無線装置。
【請求項３】
前記占有時間差引部は、前記他の無線装置からの時間的に隣接する受信フレームの間隔が占める時間に基づいて、差し引き後の前記占有時間を補正することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の無線装置。
【請求項４】
前記占有時間差引部は、前記無線部のプロトコルにおけるオーバヘッドが占める時間に基づいて、差し引き後の前記占有時間を補正することを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の無線装置。
【請求項５】
他の無線装置との通信を実行する無線部と、
前記無線部のプロトコルより上位のプロトコルでの処理を実行する上位部と、
前記上位部のプロトコルに対して送信禁止指示がされた時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が不能である占有時間を計算する占有時間計算部と、
前記占有時間計算部が生成した前記占有時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が可能である空き時間を計算する空き時間計算部と、
を備えることを特徴とする無線装置。
【請求項６】
前記空き時間計算部は、前記上位部における送信時の変調率に基づいて、前記空き時間を前記上位部における送信時の通信容量に変換することを特徴とする、請求項１から請求項５のいずれかに記載の無線装置。
【請求項７】
他の無線装置からの受信強度が閾値を超える時間に基づいて、又は前記他の無線装置との通信フレームが帯域を占める時間に基づいて、前記他の無線装置との通信を実行する無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が不能である占有時間を計算するとともに、前記他の無線装置からの受信フレームについて、前記無線部のプロトコルより上位のプロトコルでの処理を実行する上位部のアプリケーションのタイプ又はプロトコルが自無線装置及び前記他の無線装置において同一であるかどうかを判別する占有時間計算・プロトコル判別ステップと、
前記他の無線装置からの受信フレームについて、前記上位部のアプリケーションのタイプ又はプロトコルが自無線装置及び前記他の無線装置において同一であるとき、前記他の無線装置からの受信フレームが帯域を占める時間だけ、前記占有時間を差し引く占有時間差引ステップと、
前記占有時間差引ステップが生成した前記占有時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が可能である空き時間を計算する空き時間計算ステップと、
を順に備えることを特徴とする無線通信空き時間計算方法。
【請求項８】
前記占有時間計算・プロトコル判別ステップは、送信禁止指示がされた時間を、前記他の無線装置からの受信強度が前記閾値を超える時間とみなして、前記占有時間を計算することを特徴とする、請求項７に記載の無線通信空き時間計算方法。
【請求項９】
他の無線装置との通信を実行する無線部のプロトコルより上位のプロトコルでの処理を実行する上位部のプロトコルに対して送信禁止指示がされた時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が不能である占有時間を計算する占有時間計算ステップと、
前記占有時間計算ステップが生成した前記占有時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が可能である空き時間を計算する空き時間計算ステップと、
を順に備えることを特徴とする無線通信空き時間計算方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信容量を計算する無線装置及び無線通信空き時間計算方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線システムにおいて、通信データ量が増加するに伴って、通信容量を計算して通信データ量を適正化する必要が生じている。通信要求量が通信容量を超過する場合、通信データ量が適正化されなければ、通信データが送信無線機内で破棄されてしまう。送信無線機内での通信データの破棄は、上位層のアプリケーションの間の通信において、特にハンドシェイクを必須とするアプリケーションにとって、大きな問題となりうる。
【０００３】
複数の種類のアプリケーションが、無線システムで共存して同一の媒体で通信することがある。しかし、複数の種類のアプリケーションが、独立して通信要求量を決定すれば、通信要求量が通信容量を超過して、通信データが破棄されてしまう。ここで、複数の種類のアプリケーションが、相互間の通信によって通信要求量を決定する方法があるが、必ずしもこの方法を用意できるとは限らない。そして、自律分散システムにおけるセンタが、複数の種類のアプリケーションに対する通信許容量を決定する方法はない。そこで、複数の種類のアプリケーションが、通信容量を計算する必要がある。
【０００４】
特許文献１、２は、通信容量を計算する方法を開示している。特許文献１では、パケットサイズや伝送レートに基づいて、通信容量を計算する。特許文献２では、送信禁止区間を設定するＤｕｒａｔｉｏｎ値に基づいて、メディア占有帯域を計算する。特許文献１、２により、複数の種類のアプリケーションは、通信容量を計算できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−０７４１９３号公報
【特許文献２】特開２００８−３１２１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
通信容量を計算する方法として、他の無線装置からの受信強度に基づく方法がある。具体的には、ＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ  Ｓｅｎｓｅ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅ  Ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）におけるＣＣＡ  ＢＵＳＹ      の状態（プリアンブルのデータ長情報に基づいてセットされたＢＵＳＹ状態、又は後述のＲＳＳＩが閾値を超えた状態）のカウントの回数や、ＩＥＥＥ８０２．１１ｋにおけるｃｈａｎｎｅｌ＿ｂｕｓｙ＿ｔｉｍｅの値や、前述のＣＣＡ  ＢＵＳＹの状態とは独立にＲＳＳＩ（Ｒｅｃｅｉｖｅｄ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）が閾値を超えるかどうかが、通信容量を計算するために利用される。
【０００７】
ここで、帯域が占有されているとの判断は、データが受信されているときには行なわれるが、データが送信されているときには行なわれない。そもそも、帯域が占有されていないため、データが送信されているのである。すると、データの受信が主に行なわれている無線装置では、データの送信が主に行なわれている無線装置より、通信容量が少ないように見える。そして、この通信容量にしたがってデータの送信量を制御するならば、データの受信が主に行なわれている無線装置では、データの送信が主に行なわれている無線装置より、データの送信がますます行なわれにくくなる。データの送受信を相互に行なう無線装置が、同一のアプリケーションを利用しているときでも、データの送受信の方向に偏りを生じさせるのは不都合である。
【０００８】
そこで、前記課題を解決するために、本発明は、データの送受信を相互に行なう無線装置が、同一のアプリケーションを利用しているときには、データの送受信の方向に偏りを生じさせないことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、データの送受信を相互に行なう無線装置が、同一のアプリケーションを利用しているときには、データの送信を行なうときのみならず、データの受信を行なうときであっても、帯域が占有されていると判断しないようにした。
【００１０】
具体的には、本発明は、他の無線装置との通信を実行する無線部と、前記無線部のプロトコルより上位のプロトコルでの処理を実行する上位部と、前記他の無線装置からの受信強度が閾値を超える時間に基づいて、又は前記他の無線装置との通信フレームが帯域を占める時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が不能である占有時間を計算する占有時間計算部と、前記他の無線装置からの受信フレームについて、前記上位部のアプリケーションのタイプ又はプロトコルが自無線装置及び前記他の無線装置において同一であるかどうかを判別するプロトコル判別部と、前記他の無線装置からの受信フレームについて、前記上位部のアプリケーションのタイプ又はプロトコルが自無線装置及び前記他の無線装置において同一であるとき、前記他の無線装置からの受信フレームが帯域を占める時間だけ、前記占有時間を差し引く占有時間差引部と、前記占有時間差引部が生成した前記占有時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が可能である空き時間を計算する空き時間計算部と、を備えることを特徴とする無線装置である。
【００１１】
また、本発明は、他の無線装置からの受信強度が閾値を超える時間に基づいて、又は前記他の無線装置との通信フレームが帯域を占める時間に基づいて、前記他の無線装置との通信を実行する無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が不能である占有時間を計算するとともに、前記他の無線装置からの受信フレームについて、前記無線部のプロトコルより上位のプロトコルでの処理を実行する上位部のアプリケーションのタイプ又はプロトコルが自無線装置及び前記他の無線装置において同一であるかどうかを判別する占有時間計算・プロトコル判別ステップと、前記他の無線装置からの受信フレームについて、前記上位部のアプリケーションのタイプ又はプロトコルが自無線装置及び前記他の無線装置において同一であるとき、前記他の無線装置からの受信フレームが帯域を占める時間だけ、前記占有時間を差し引く占有時間差引ステップと、前記占有時間差引ステップが生成した前記占有時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が可能である空き時間を計算する空き時間計算ステップと、を順に備えることを特徴とする無線通信空き時間計算方法である。
【００１２】
この構成によれば、データの送受信を相互に行なう無線装置が、同一のアプリケーションを利用しているときには、データの送受信の方向に偏りを生じさせないことができる。
【００１３】
また、本発明は、前記占有時間計算部は、送信禁止指示がされた時間を、前記他の無線装置からの受信強度が前記閾値を超える時間とみなして、前記占有時間を計算することを特徴とする無線装置である。
【００１４】
また、本発明は、前記占有時間計算・プロトコル判別ステップは、送信禁止指示がされた時間を、前記他の無線装置からの受信強度が前記閾値を超える時間とみなして、前記占有時間を計算することを特徴とする無線通信空き時間計算方法である。
【００１５】
この構成によれば、受信強度が閾値を超える時間を、占有時間の計算で考慮するのみならず、送信禁止指示がされた時間を、占有時間の計算で考慮することになる。
【００１６】
また、本発明は、前記占有時間差引部は、前記他の無線装置からの時間的に隣接する受信フレームの間隔が占める時間に基づいて、差し引き後の前記占有時間を補正することを特徴とする無線装置である。
【００１７】
この構成によれば、受信強度が閾値を超える時間又は通信フレームが帯域を占める時間を、占有時間の計算で考慮するのみならず、このような時間ではなくても時間的に隣接する受信フレームの間隔が占める時間（通信制御方式に依存する）を、占有時間の計算で考慮することになる。
【００１８】
また、本発明は、前記占有時間差引部は、前記無線部のプロトコルにおけるオーバヘッドが占める時間に基づいて、差し引き後の前記占有時間を補正することを特徴とする無線装置である。
【００１９】
この構成によれば、受信強度が閾値を超える時間又は通信フレームが帯域を占める時間を、占有時間の計算で考慮するのみならず、このような時間ではなくても無線部のプロトコルにおけるオーバヘッドが占める時間を、占有時間の計算で考慮することになる。
【００２０】
また、本発明は、他の無線装置との通信を実行する無線部と、前記無線部のプロトコルより上位のプロトコルでの処理を実行する上位部と、前記上位部のプロトコルに対して送信禁止指示がされた時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が不能である占有時間を計算する占有時間計算部と、前記占有時間計算部が生成した前記占有時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が可能である空き時間を計算する空き時間計算部と、を備えることを特徴とする無線装置である。
【００２１】
また、本発明は、他の無線装置との通信を実行する無線部のプロトコルより上位のプロトコルでの処理を実行する上位部のプロトコルに対して送信禁止指示がされた時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が不能である占有時間を計算する占有時間計算ステップと、前記占有時間計算ステップが生成した前記占有時間に基づいて、前記無線部が生成する送信データの前記他の無線装置への送信が可能である空き時間を計算する空き時間計算ステップと、を順に備えることを特徴とする無線通信空き時間計算方法である。
【００２２】
この構成によれば、データの送受信を相互に行なう無線装置が、送信禁止時間を共有しており、簡便にデータの送受信の方向に偏りを生じさせないことができる。
【００２３】
また、本発明は、前記空き時間計算部は、前記上位部における送信時の変調率に基づいて、前記空き時間を前記上位部における送信時の通信容量に変換することを特徴とする無線装置である。
【００２４】
この構成によれば、上位部のプロトコルが通信容量を計算しなくてもよくなる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明は、データの送受信を相互に行なう無線装置が、同一のアプリケーションを利用しているときには、データの送受信の方向に偏りを生じさせないことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】無線システムの構成を示す図である。
【図２】無線システムの処理を示す図である。
【図３】無線装置の構成を示す図である。
【図４】占有時間計算部の処理を示す図である。
【図５】占有時間計算部の処理を示す図である。
【図６】アプリケーションのタイプ別に送信期間を割り振る場合のＢＵＳＹ状態を示す図である。
【図７】占有時間差引部の処理を示す図である。
【図８】上位部及び無線部が生成するフレームを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
添付の図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下に説明する実施形態は本発明の実施の例であり、本発明は以下の実施形態に制限されるものではない。なお、本明細書、面において符号が同じ構成要素は、相互に同一のものを示すものとする。
【００２８】
（無線システムの概要）
無線システムの構成を図１に示す。無線システムは、無線装置Ｒ−１、Ｒ−２、Ｒ−３から構成される。無線装置Ｒ−１は、無線部１−１及び上位部２−１から構成され、無線装置Ｒ−２は、無線部１−２及び上位部２−２から構成され、無線装置Ｒ−３は、無線部１−３及び上位部２−３から構成される。無線部１−１、１−２、１−３は、他の無線装置Ｒとの通信を実行する。上位部２−１、２−２、２−３はそれぞれ、無線部１−１、１−２、１−３のプロトコルより上位のプロトコルでの処理を実行する。上位部２−１、２−２、２−３はそれぞれ、ｔｙｐｅ２、ｔｙｐｅ１、ｔｙｐｅ１のアプリケーションを利用する。上位部２−２、２−３は、同一のアプリケーションを利用しているが、上位部２−１のみが上位部２−２、２−３と異なり、異なるアプリケーションを利用している。無線装置Ｒ−１は、無線装置Ｒ−２、Ｒ−３に対して、ｔｙｐｅ２のアプリケーションを利用して生成したデータを送信し、無線装置Ｒ−２は、無線装置Ｒ−３に対して、ｔｙｐｅ１のアプリケーションを利用して生成したデータを送信する。
【００２９】
通信容量を計算する方法として、他の無線装置からの受信強度に基づく方法がある。具体的には、ＣＳＭＡ／ＣＡにおけるＣＣＡ  ＢＵＳＹの状態のカウントの回数や、ＩＥＥＥ８０２．１１ｋにおけるｃｈａｎｎｅｌ＿ｂｕｓｙ＿ｔｉｍｅの値や、ＣＣＡ  ＢＵＳＹの状態とは独立にＲＳＳＩが閾値を超えるかどうかが、通信容量を計算するために利用される。通信容量を計算する方法として、通信フレームが帯域を占める時間に基づく方法もある。ここで、通信フレームが帯域を占める時間に基づいて通信容量を計算するならば、干渉波や妨害波を受信したときには、フレームを受信したことにならず、帯域が占有されていないと判断される。しかし、他の無線装置からの受信強度に基づいて通信容量を計算するならば、干渉波や妨害波を受信したときには、受信強度を測定したことになり、帯域が占有されていると判断される。つまり、通信フレームが帯域を占める時間に基づかず他の無線装置からの受信強度に基づいて通信容量を計算するならば、干渉波や妨害波による影響を少なくすることができる。そこで、以下では、他の無線装置からの受信強度に基づく方法を適用するが、変形例として、通信フレームが帯域を占める時間に基づく方法を適用してもよい。
【００３０】
無線システムの処理を図２に示す。図２の上段は、本発明における無線装置Ｒ−２の処理の時系列を示し、図２の中段は、従来技術における無線装置Ｒ−３の処理の時系列を示し、図２の下段は、本発明における無線装置Ｒ−３の処理の時系列を示す。図２の各段を接続する破線により関連付けられた各処理は、相互に関連して実行される各処理である。「ｔｙｐｅ１送信」は、ｔｙｐｅ１のアプリケーションを利用して生成されたデータを送信することを示し、「ｔｙｐｅ１受信」は、ｔｙｐｅ１のアプリケーションを利用して生成されたデータを受信することを示し、「ｔｙｐｅ２受信」は、ｔｙｐｅ２のアプリケーションを利用して生成されたデータを受信することを示す。
【００３１】
無線装置Ｒ−２での「ｔｙｐｅ１送信」時では、従来技術でも本発明でも、ＢＵＳＹ状態にないと判断される。無線装置Ｒ−３での「ｔｙｐｅ１受信」時では、従来技術では、太枠で示したように、ＢＵＳＹ状態にあると判断されるが、本発明では、ＢＵＳＹ状態にないと判断される。つまり、従来技術では、無線装置Ｒ−２、Ｒ−３において、同一のアプリケーションが利用されているときでも、ＢＵＳＹ状態の時間に偏りがあるため、データの送受信の方向に偏りが生じやすい。しかし、本発明では、無線装置Ｒ−２、Ｒ−３において、同一のアプリケーションが利用されているときには、ＢＵＳＹ状態の時間に偏りがないため、データの送受信の方向に偏りが生じにくい。
【００３２】
無線装置Ｒ−２、Ｒ−３での「ｔｙｐｅ２受信」時では、太枠で示したように、ＢＵＳＹ状態にあると判断される。無線装置Ｒ−１での「ｔｙｐｅ２送信」時では、図２で示していないが、ＢＵＳＹ状態にないと判断される。つまり、無線装置Ｒ−２、Ｒ−３と無線装置Ｒ−１の間において、異なるアプリケーションが利用されているときには、ＢＵＳＹ状態の時間に偏りを生じさせて、相互に他方の使用通信容量を認識することができる。
【００３３】
（無線装置の概要）
無線装置の構成を図３に示す。無線装置Ｒは、無線部１、上位部２、通信容量通知部３及びパラメータ通知部４から構成される。無線部１は、他の無線装置Ｒとの通信を実行する。上位部２は、無線部１のプロトコルより上位のプロトコルでの処理を実行する。上位部２は、送信データを無線部１に出力し、無線部１は、送信データを他の無線装置Ｒに送信する。無線部１は、受信データを他の無線装置Ｒから受信し、上位部２は、受信データを無線部１から入力する。通信容量通知部３は、通信容量を計算して、上位部２に通知する。パラメータ通知部４は、通信容量の計算に必要なパラメータを取得して、通信容量通知部３に通知する。このように、無線装置Ｒは、通信容量を計算して、通信容量に基づいて、送信要求量を設定して、送信データを送信する。
【００３４】
無線部１は、ＲＦ層部１１、ＰＨＹ層部１２及びＭＡＣ層部１３から構成される。
【００３５】
まず、無線部１に受信データが入力された場合について説明する。ＲＦ層部１１は、他の無線装置Ｒから受信データを受信し、ＲＦ層の処理を実行してから、ＰＨＹ層部１２に受信データを出力する。ＰＨＹ層部１２は、ＲＦ層部１１から受信データを受信し、ＰＨＹ層の処理を実行してから、ＭＡＣ層部１３に受信データを出力する。また、ＰＨＹ層部１２は、物理的ＢＵＳＹカウンタ４２に受信波形の情報を出力する。ＭＡＣ層部１３は、ＰＨＹ層部１２から受信データを受信し、ＭＡＣ層の処理を実行してから、上位部２に受信データを出力する。また、ＭＡＣ層部１３は、仮想的ＢＵＳＹカウンタ４３に送信禁止の情報を出力し、プロトコル判定部４４に受信データのプロトコルの情報を出力し、パラメータ記憶部４５に受信データのパラメータの情報を出力する。
【００３６】
次に、無線部１に送信データが入力された場合について説明する。上位部２は、送信データを生成し、ＭＡＣ層部１３に送信データを出力する。ＭＡＣ層部１３は、上位部２から送信データを入力し、ＭＡＣ層の処理を実行してから、ＰＨＹ層部１２に送信データを出力する。ＰＨＹ層部１２は、ＭＡＣ層部１３から送信データを入力し、ＰＨＹ層の処理を実行してから、ＲＦ層部１１に送信データを出力する。ＲＦ層部１１は、ＰＨＹ層部１２から送信データを入力し、ＲＦ層の処理を実行してから、他の無線装置Ｒに送信データを送信する。
【００３７】
通信容量通知部３は、占有時間計算部３１、占有時間差引部３２及び空き通信容量計算部３３から構成される。
【００３８】
占有時間計算部３１は、サンプリングカウンタ４１、物理的ＢＵＳＹカウンタ４２及び仮想的ＢＵＳＹカウンタ４３から、それぞれのカウント数を任意の周期で入力し、それぞれのカウント数がその任意の周期の間にどれだけ進んだかを計算し、その任意の周期の間のカウント数に基づいて、その任意の周期の間の占有時間を計算する。
【００３９】
占有時間差引部３２は、占有時間計算部３１が出力した占有時間の情報、プロトコル判別部４４が出力した受信データのプロトコルの情報、及びパラメータ記憶部４５が出力した受信データのパラメータの情報を入力する。そして、占有時間差引部３２は、全ての受信データの占有時間のうち、上位部２のプロトコルが自無線装置Ｒ及び他無線装置Ｒにおいて同一である受信データの占有時間を求める。さらに、占有時間差引部３２は、全ての受信データの占有時間から同一のプロトコルの受信データの占有時間を差し引き、差し引きの後の占有時間を空き通信容量計算部３３へ出力する。
【００４０】
ここで、占有時間差引部３２は、他の無線装置Ｒからの時間的に隣接する受信フレームの間隔が占める時間（通信制御方式に依存する）に基づいて、差し引き後の占有時間を補正してもよい。また、占有時間差引部３２は、無線部１のプロトコルにおけるプロトコルオーバヘッドが占める時間に基づいて、差し引きの後の占有時間を補正してもよい。
【００４１】
空き通信容量計算部３３は、占有時間差引部３２が生成した占有時間に基づいて、無線部１が生成する送信データの他の無線装置Ｒへの送信が可能である空き時間を計算する。また、空き通信容量計算部３３は、パラメータ記憶部４５が出力した上位部２における送信時の変調率の情報に基づいて、上位部２における送信時の通信容量を計算してもよい。この場合には、上位部２のプロトコルが、通信容量を計算しなくてもよくなる。
【００４２】
パラメータ通知部４は、サンプリングカウンタ４１、物理的ＢＵＳＹカウンタ４２、仮想的ＢＵＳＹカウンタ４３、プロトコル判別部４４及びパラメータ記憶部４５から構成される。
【００４３】
サンプリングカウンタ４１は、一定間隔毎のサンプリングタイミングを生成している。物理的ＢＵＳＹカウンタ４２は、他の無線装置Ｒからの受信強度が閾値を超える時間をサンプリングタイミングでカウントする。仮想的ＢＵＳＹカウンタ４３は、送信禁止を指示された時間をサンプリングタイミングでカウントする。
【００４４】
プロトコル判別部４４は、他の無線装置Ｒからの受信フレームについて、上位部２のプロトコルが自無線装置Ｒ及び他無線装置Ｒにおいて同一であるかどうかを判別する。例えば、プロトコル判別部４４は、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）フレームのうちＥｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）タイプの情報を参照してもよく、ＩＥＥＥ８０２．３フレームのうちＬＬＣの情報やＳＮＡＰの情報を参照してもよい。パラメータ記憶部４５は、上位部２における送信時の変調率の情報を記憶し、ＭＡＣ層部１３から受信データのパラメータの情報を入力し、通信容量通知部３に通信容量の計算に必要なパラメータの情報を出力する。
【００４５】
（実施形態１）
実施形態１では、占有時間計算部３１、占有時間差引部３２及び空き通信容量計算部３３は、物理的ＢＵＳＹ状態の時間の情報を利用して、数式１の通信容量を計算する。
【数１】
2014116704.tif 000003
【００４６】
ここで、Ｓ、ＢＰ、ＢＳ、ＣＢ、ＣＥ、Ｅは、以下に定義される。
Ｓ：サンプリングカウンタ４１がサンプリングタイミングを生成した回数。
ＢＰ：物理的ＢＵＳＹカウンタ４２が物理的ＢＵＳＹ状態をカウントした回数。
ＢＳ：他の無線装置Ｒからの受信フレームについて、上位部２のプロトコルが自無線装置Ｒ及び他の無線装置Ｒにおいて同一であるとき、他の無線装置Ｒからの受信フレームが帯域を占める時間だけ、ＢＰから差し引くべき回数。具体的には、受信フレームのサイズをＦ、受信データの送信時の変調率をＭ、Ｆ及びＭの乗算値をＢＳに変換するための変換係数をＣＴとすると、ＢＳ＝Ｆ×Ｍ×ＣＴとなる。
ＣＢ：他の無線装置Ｒからの時間的に隣接する受信フレームの間隔が占める時間（通信制御方式に依存する）に基づく、（ＢＰ−ＢＳ）に対する補正因子。
ＣＥ：無線部１のプロトコルにおけるオーバヘッドが占める時間に基づく、｛Ｓ−（ＢＰ−ＢＳ）×ＣＢ｝／Ｓに対する補正因子。
Ｅ：上位部２における送信時の変調率に基づいて、｛Ｓ−（ＢＰ−ＢＳ）×ＣＢ｝×ＣＥ／Ｓを、上位部２における送信時の通信容量に変換するための変換係数。
【００４７】
占有時間計算部３１の処理を図４に示す。ＰＨＹ層部１２は、図４の上段に示したように、物理的ＢＵＳＹ状態Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３の情報を含む受信波形の情報を出力する。サンプリングカウンタ４１は、図４の中段に示したように、物理的ＢＵＳＹカウンタ４２のサンプリングタイミングを生成する。物理的ＢＵＳＹカウンタ４２は、図４の下段に示したように、他の無線装置Ｒからの受信強度が閾値を超える時間をカウントする。
【００４８】
占有時間差引部３２の処理を図７に示す。図７の第１段に、ＰＨＹ層部１２で受信したフレームＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４を含む受信波形を示す。ここで、フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４について、上位部２のプロトコルはそれぞれＡＰＬ  Ｔｙｐｅ１、ＡＰＬ  Ｔｙｐｅ１、ＡＰＬ  Ｔｙｐｅ２、ＡＰＬ  Ｔｙｐｅ１であるとする。
【００４９】
図７の第２段に、サンプリングカウンタ４１のサンプリングタイミングを図示する。図７の第３段に、物理的ＢＵＳＹカウンタ４２のカウントタイミングを、占有時間計算部３１から見るＢＵＳＹ状態として図示する。図７の第４段に、自無線装置Ｒの上位部２のプロトコルがＡＰＬ  Ｔｙｐｅ２である場合に、フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４の占有時間のうち、上位部２のプロトコルが自無線装置Ｒ及び他無線装置Ｒにおいて同一であるフレームＦ３の占有時間を除く、上位部２のプロトコルが自無線装置Ｒ及び他無線装置Ｒにおいて相違するフレームＦ１、Ｆ２、Ｆ４の占有時間を、占有時間差引部３２から見るＢＵＳＹ状態として図示する。
【００５０】
図７の第５段に、時間的に隣接する受信フレームの間隔が占める時間（通信制御方式に依存する）に基づいて、占有時間差引部３２が差し引き後の占有時間を補正する場合の補正時間を、占有時間差引部３２から見る補正ＢＵＳＹ状態として図示する。図７の第６段に、占有時間差引部３２から見るＢＵＳＹ状態及び補正ＢＵＳＹ状態を組み合わせた状態を、空き通信容量計算部３３から見るＢＵＳＹ状態として図示する。
【００５１】
なお、図７の第５段における占有時間差引部３２から見る補正ＢＵＳＹ状態は、図７の第４段における占有時間計算部３１から見る非ＢＵＳＹ状態（フレームＦ３の期間）に対して、前の期間に付加されているが、後の期間に付加されてもよい。また、フレームＦ１、Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４と重複しなければ、いずれの期間に付加されてもよい。ここで、占有時間差引部３２は、ＣＢを１より大きく設定することにより、時間的に隣接するフレームＦの間隔の分だけ、通信容量をより小さく見積もっている。
【００５２】
上位部２及び無線部１が生成するフレームを図８に示す。上位部２が生成する送信データは、ペイロードＰ及び上位部ヘッダＵＨから構成される。無線部１が生成する送信データは、ペイロードＰ、上位部ヘッダＵＨ及び無線部ヘッダＲＨから構成される。つまり、上位部２に対する送信許容量は、無線部１に対する送信許容量すなわち通信データが送信無線機内で破棄されない程度の通信許容量より小さく見積もられるべきである。そこで、占有時間差引部３２は、ＣＥを１より小さく設定することにより、無線部１のプロトコルにおけるオーバヘッドの分だけ、通信容量をより小さく見積もっている。
【００５３】
実施形態１では、Ｓ、ＢＰ、ＢＳ、ＣＢ、ＣＥ、Ｅを利用して、通信容量を計算したが、本形態の変形例として、Ｓ、ＢＰ、ＢＳは利用するが、ＣＢ、ＣＥ、Ｅは必ずしも利用せずに、通信容量を計算してもよい。ＣＢ、ＣＥは、１個の数値にまとめてもよい。
【００５４】
（実施形態２）
実施形態２では、占有時間計算部３１、占有時間差引部３２及び空き通信容量計算部３３は、物理的ＢＵＳＹ状態の時間の情報及び仮想的ＢＵＳＹ状態の時間の情報を利用して、数式２の通信容量を計算する。ここで、物理的ＢＵＳＹ状態の時間及び仮想的ＢＵＳＹ状態の時間が重複しているため、これらの時間の重複を考慮する必要がある。
【数２】
2014116704.tif 000004
【００５５】
ここで、Ｓ、ＢＵ、ＢＶ、ＢＳ、ＣＢ、ＣＥ、Ｅは、以下に定義される。
Ｓ：サンプリングカウンタ４１がサンプリングタイミングを生成した回数。
ＢＵ：物理的ＢＵＳＹカウンタ４２及び仮想的ＢＵＳＹカウンタ４３が、物理的ＢＵＳＹ状態及び仮想的ＢＵＳＹ状態を、重複を許さず和集合的にカウントした回数。
ＢＶ：仮想的ＢＵＳＹカウンタ４３が仮想的ＢＵＳＹ状態をカウントした回数。
ＢＳ：他の無線装置Ｒからの受信フレームについて、上位部２のプロトコルが自無線装置Ｒ及び他の無線装置Ｒにおいて同一であるとき、他の無線装置Ｒからの受信フレームが帯域を占める時間だけ、（ＢＵ−ＢＶ）から差し引くべき回数。具体的には、受信フレームのサイズをＦ、受信データの送信時の変調率をＭ、Ｆ及びＭの乗算値をＢＳに変換するための変換係数をＣＴとすると、ＢＳ＝Ｆ×Ｍ×ＣＴとなる。
ＣＢ：他の無線装置Ｒからの時間的に隣接する受信フレームの間隔が占める時間（通信制御方式に依存する）に基づく、（ＢＵ−ＢＶ−ＢＳ）に対する補正因子。
ＣＥ：無線部１のプロトコルにおけるオーバヘッドが占める時間に基づく、｛Ｓ−（ＢＵ−ＢＶ−ＢＳ）×ＣＢ−ＢＶ｝／Ｓに対する補正因子。
Ｅ：上位部２における送信時の変調率に基づいて、｛Ｓ−（ＢＵ−ＢＶ−ＢＳ）×ＣＢ−ＢＶ｝×ＣＥ／Ｓを、上位部２における送信時の通信容量に変換するための変換係数。
【００５６】
占有時間計算部３１の処理を図５に示す。図５の第１段に、ＰＨＹ層部１２で受信したフレームに基づく、物理的ＢＵＳＹ状態ＰＢ１、ＰＢ２、ＰＢ３の情報を含む受信波形の情報を図示する。図５の第２段に、ＭＡＣ層部１３で受信したフレームに基づく、仮想的ＢＵＳＹ状態ＶＢ１、ＶＢ２、ＶＢ３の情報を含む送信禁止指示の情報を図示する。物理的ＢＵＳＹ状態ＰＢ１、ＰＢ３はそれぞれ仮想的ＢＵＳＹ状態ＶＢ１、ＶＢ３に包含される。図５の第３段に、サンプリングカウンタ４１のサンプリングタイミングを図示する。
【００５７】
図５の第４段に、物理的ＢＵＳＹ状態をサンプリングタイミングでカウントした、物理的ＢＵＳＹ状態のカウントタイミングを図示する。図５の第５段に、仮想的ＢＵＳＹ状態をサンプリングタイミングでカウントした、仮想的ＢＵＳＹ状態のカウントタイミングを図示する。図５の第６段に、物理的ＢＵＳＹ状態及び仮想的ＢＵＳＹ状態の和集合ＢＵＳＹ状態のカウントタイミングを図示する。
【００５８】
ＣＥについては、実施形態１と同様である。ＣＢについては、実施形態２では、仮想的ＢＵＳＹ状態においては物理的ＢＵＳＹ状態と異なり、時間的に隣接するフレームＦの間隔（通信制御方式に依存する）は考慮されないため、数式２における分子の第３項のＢＶに乗算しなかったが、本実施形態の変形例として、必要であれば、数式２における分子の第３項のＢＶに乗算してもよい。実施形態２では、Ｓ、ＢＵ、ＢＶ、ＢＳ、ＣＢ、ＣＥ、Ｅを利用して、通信容量を計算したが、本形態の変形例として、Ｓ、ＢＵ、ＢＶ、ＢＳは利用するが、ＣＢ、ＣＥ、Ｅは必ずしも利用せずに、通信容量を計算してもよい。
【００５９】
（実施形態３）
実施形態３では、占有時間計算部３１及び空き通信容量計算部３３は、仮想的ＢＵＳＹ状態の時間の情報を利用して、数式３の通信容量を計算する。ここで、ある１つの仮想的ＢＵＳＹ状態では、ある一つのアプリケーションに対しては送受信を許容されているが、それ以外のアプリケーションに対しては送受信を禁止されている。
【数３】
2014116704.tif 000005
【００６０】
ここで、Ｓ、ＢＶ、ＣＥ、Ｅは、以下に定義される。
Ｓ：サンプリングカウンタ４１がサンプリングタイミングを生成した回数。
ＢＶ：仮想的ＢＵＳＹカウンタ４３が、ある１つのアプリケーションに対する仮想的ＢＵＳＹ状態をカウントした回数。
ＣＥ：無線部１のプロトコルにおけるオーバヘッドが占める時間に基づく、（Ｓ−ＢＶ）／Ｓに対する補正因子。
Ｅ：上位部２における送信時の変調率に基づいて、（Ｓ−ＢＶ）×ＣＥ／Ｓを、上位部２における送信時の通信容量に変換するための変換係数。
なお、仮想的ＢＵＳＹ期間が固定期間として事前に認識される場合、通信容量を求めるにあたり、数式３のＶを計算することなく、テーブルに記憶されたＶを利用してもよい。
【００６１】
つまり、占有時間計算部３１は、上位部２のある１つのプロトコルに対して送信禁止指示がされた時間に基づいて、無線部１が生成する当該１つのプロトコルについての送信データの他の無線装置Ｒへの送信が不能である占有時間を計算する。そして、空き通信容量計算部３３は、占有時間計算部３１が生成した占有時間に基づいて、無線部１が生成する当該１つのプロトコルについての送信データの他の無線装置Ｒへの送信が可能である空き通信容量を計算する。よって、データの送受信を相互に行なう無線装置Ｒが、送信禁止時間を共有しており、簡便にデータの送受信の方向に偏りを生じさせないことができる。
【００６２】
アプリケーションのタイプ別に送信期間を割り振る場合のＢＵＳＹ状態を図６に示す。アプリケーションのタイプ別の排他送信期間構成では、図６の上段に示したように、アプリケーションＡＰＬ  Ｔｙｐｅ３、ＡＰＬ  Ｔｙｐｅ１、ＡＰＬ  Ｔｙｐｅ２に対して、この順序で他のアプリケーションとは排他的に、送信期間が割り当てられる。
【００６３】
ＭＡＣ層部１３は、図６の中段に示したように、ｔｙｐｅ３のアプリケーションについての送信期間及びｔｙｐｅ２のアプリケーションについての送信期間に対応して、ｔｙｐｅ１のアプリケーションに対する仮想的ＢＵＳＹ状態ＶＢｔｙｐｅ１の情報を含む送信禁止指示の情報を出力する。ＭＡＣ層部１３は、図６の下段に示したように、ｔｙｐｅ３のアプリケーションについての送信期間及びｔｙｐｅ１のアプリケーションについての送信期間に対応して、ｔｙｐｅ２のアプリケーションに対する仮想的ＢＵＳＹ状態ＶＢｔｙｐｅ２の情報を含む送信禁止指示の情報を出力する。このように、それぞれのアプリケーションに対して、ＮＡＶ（Ｎｅｔｗｏｒｋ  Ａｌｌｏｃａｔｉｏｎ  Ｖｅｃｔｏｒ）によって決定される送信禁止指示がなされる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明に係る無線装置は、単数又は複数のアプリケーションを利用した無線通信において、送受信間で通信容量に偏りが出る問題を解決するのに適用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
Ｒ：無線装置
１：無線部
２：上位部
３：通信容量通知部
４：パラメータ通知部
１１：ＲＦ層部
１２：ＰＨＹ層部
１３：ＭＡＣ層部
３１：占有時間計算部
３２：占有時間差引部
３３：空き通信容量計算部
４１：サンプリングカウンタ
４２：物理的ＢＵＳＹカウンタ
４３：仮想的ＢＵＳＹカウンタ
４４：プロトコル判別部
４５：パラメータ記憶部
Ｂ：物理的ＢＵＳＹ状態
ＰＢ：物理的ＢＵＳＹ状態
ＶＢ：仮想的ＢＵＳＹ状態
Ｆ：フレーム
Ｐ：ペイロード
ＵＨ：上位部ヘッダ
ＲＨ：無線部ヘッダ
【図１】
2014116704.tif 000006
【図２】
2014116704.tif 000007
【図３】
2014116704.tif 000008
【図４】
2014116704.tif 000009
【図５】
2014116704.tif 000010
【図６】
2014116704.tif 000011
【図７】
2014116704.tif 000012
【図８】
2014116704.tif 000013