(57)【要約】ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御により送信端末から宛先端末に送信するＢＳＳが隣接して複数存在し、同一チャネルを使用する各ＢＳＳ間で干渉電力値を考慮したＣＣＡ閾値を制御して無線通信を行う無線通信システムにおいて、送信端末は、干渉源として考慮するＢＳＳの干渉電力値に応じてＣＣＡ閾値を決定するとともに、干渉電力値に応じて宛先端末におけるＳＩＮＲを算出し、当該ＳＩＮＲに対応して変調方式と符号化率の組み合わせであるＭＣＳを決定し、ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御を行う制御手段を備える。
2017033790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）によるアクセス制御により送信端末から宛先端末に送信するＢＳＳ（Basic Service Set)が隣接して複数存在し、同一チャネルを使用する各ＢＳＳ間で干渉電力値を考慮したＣＣＡ閾値を制御して無線通信を行う無線通信システムにおいて、
前記送信端末は、干渉源として考慮するＢＳＳの前記干渉電力値に応じて前記ＣＣＡ閾値を決定するとともに、前記干渉電力値に応じて前記宛先端末におけるＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise power Ratio）を算出し、当該ＳＩＮＲに対応して変調方式と符号化率の組み合わせであるＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定し、前記ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御を行う制御手段を備えた
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記送信端末の制御手段は、前記送信端末で観測される前記干渉電力値を用いて前記宛先端末における前記ＳＩＮＲを想定し、前記ＭＣＳを決定する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項３】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記送信端末の制御手段は、前記ＭＣＳを決定し、決定したＭＣＳに対応する前記宛先端末の最小ＳＩＮＲを決定し、前記宛先端末で当該最小ＳＩＮＲを達成するために許容できる前記送信端末と干渉源の距離を推定して前記ＣＣＡ閾値を決定する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項４】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記宛先端末は、自ら観測する干渉電力値を含む干渉電力情報を前記送信端末に通知する手段を備え、
前記送信端末の制御手段は、前記宛先端末から通知された前記干渉電力値を用いて前記宛先端末における前記ＳＩＮＲを予測し、前記ＭＣＳを決定する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項５】
請求項１に記載の無線通信システムにおいて、
前記送信端末の制御手段は、前記ＭＣＳと前記ＣＣＡ閾値の初期値を設定し、一定時間ごとに観測して得られる干渉状況に応じて前記ＭＣＳと前記ＣＣＡ閾値の逐次更新を行う構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
請求項５に記載の無線通信システムにおいて、
前記送信端末の制御手段は、前記宛先端末が一定時間ごとに観測した前記干渉状況から平均ＳＩＮＲを計算し、当該平均ＳＩＮＲから前記ＭＣＳの更新を行うとともに、前記送信端末が一定時間ごとに観測したビジー時間の割合を示す評価関数を計算し、当該評価関数の計算結果に応じて前記ＣＣＡ閾値を変更する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
請求項６に記載の無線通信システムにおいて、
前記送信端末の制御手段は、受信フレームに含まれるＢＳＳ識別子を検出し、自ＢＳＳのＢＳＳ識別子と一致した場合は、前記ビジー時間として除外する構成である
ことを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
ＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）によるアクセス制御により送信端末から宛先端末に送信するＢＳＳ（Basic Service Set)が隣接して複数存在し、同一チャネルを使用する各ＢＳＳ間で干渉電力値を考慮したＣＣＡ閾値を制御して無線通信を行う無線通信方法において、
前記送信端末は、
干渉源として考慮するＢＳＳの前記干渉電力値に応じて前記ＣＣＡ閾値を決定するステップと、
前記干渉電力値に応じて前記宛先端末におけるＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise power Ratio）を算出し、当該ＳＩＮＲに対応して変調方式と符号化率の組み合わせであるＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）を決定するステップと
を有し、前記決定したＣＣＡ閾値とＭＣＳを設定して前記ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御を行う
ことを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）の稠密環境において、各通信局のＣＳＭＡ／ＣＡ（Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance）制御に起因するスループットの低下を改善する無線通信システムおよび無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ノートパソコンやスマートフォン等の持ち運び可能で高性能な無線端末の普及により企業や公共スペースだけではなく、一般家庭でもIEEE802.11標準規格の無線ＬＡＮが広く使われるようになっている。IEEE802.11標準規格の無線ＬＡＮには、 2.4ＧHz帯を用いるIEEE802.11b/g/n 規格の無線ＬＡＮと、５ＧHz帯を用いるIEEE802.11a/n/ac規格の無線ＬＡＮがある。【０００３】
ここで、同一場所で同時に使用可能なチャネル数よりもＢＳＳ（Basic Service Set ）数が多い無線ＬＡＮの稠密環境では、複数のＢＳＳが同一チャネルを使うことになる。その場合、同一チャネルを使用するＢＳＳ間の干渉の影響により、当該ＢＳＳおよびシステム全体のスループットが低下することになる。そのため無線ＬＡＮでは、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御を用いて、キャリアセンスによりチャネルが空いているときにのみデータの送信を行う自律分散的なアクセス制御が使われている。【０００４】
ただし、ＣＳＭＡ／ＣＡ制御を行っても、同一チャネルを使用する無線ＬＡＮの稠密環境では、キャリアセンスによりチャネルがビジーになる頻度が高くなるため、チャネルの利用権を得る送信機会が低下し、スループットが低下することになる。【０００５】
ここで、無線局においてキャリアセンスを行うに当たり、受信信号強度ＲＳＳＩを用いてチャネル使用状況のアイドルまたはビジーを判断するＣＣＡ（Clear Channel Assessment）閾値が設定されている。このＣＣＡ閾値を動的に制御するＤＳＣ（Dynamic Sensitivity Control ）により、必要以上に送信待機している状態を解消し、送信機会を増加させる手法が検討されている（非特許文献１，２，３）。その一例を図８を用いて説明する。なお、無線基地局をＡＰ、無線端末をＳＴＡとし、ＡＰからＳＴＡへの下り回線通信を例に説明する。【０００６】
図８(a) は、ＡＰ１とＡＰ２のＣＣＡ閾値に応じたキャリアセンス範囲に、互いのＡＰが含まれている状態を示す。一方、ＢＳＳ１のＳＴＡ１およびＢＳＳ２のＳＴＡ２は、それぞれ他方のキャリアセンス範囲の外にあるので、ＢＳＳ２のＡＰ２からＳＴＡ２への送信中に、ＢＳＳ１のＡＰ１からＳＴＡ１への送信は可能である。しかし、ＡＰ２の信号は、ＢＳＳ１のＡＰ１のキャリアセンスにより検知されるので、ＡＰ１はチャネル状態がビジーと判定してＳＴＡ１への送信を待機する。これが、さらし端末問題である。そこで、図８(b) に示すように、ＤＳＣによりＡＰ１はＣＣＡ閾値を制御して対応するキャリアセンス範囲を狭くすると、ＡＰ２が送信中であってもＡＰ１の送信が可能となり、システムスループットが改善する。【０００７】
また、動的なＣＣＡ閾値制御によりＡＰ１の送信が可能になる場合でも、自ＢＳＳ内で他端末からの無線ＬＡＮフレームを受信中であれば送信待機することが望ましい。例えば、無線ＬＡＮフレームのプリアンブル部でＢＳＳ識別を行い、自ＢＳＳの無線ＬＡＮフレームとそれ以外の無線信号を区別する。図９(a) に示すように、ＡＰ１において自ＢＳＳ１のＳＴＡ１−２から送信された無線ＬＡＮフレームを検出した場合には、当該無線ＬＡＮフレームを受信するとともに送信待機とする。一方、ＡＰ１において自ＢＳＳ１の無線ＬＡＮフレームを検出せず、自ＢＳＳ１以外の無線信号、あるいは自ＢＳＳのＢＳＳ識別子を確認できない無線ＬＡＮフレームを検出した場合には、図９(b) に示すように、ＤＳＣによりＡＰ１はＣＣＡ閾値を制御することで、ＡＰ１からＳＴＡ１−１への送信を可能とする。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】“Proposed Specification Framework for TGax,” Robert Stacey et al., doc.:IEEE 802.11-14/1453r2, 5 November 2014
【非特許文献２】The LAN/MAN Standards Committee,“ IEEE Std 802.11TM  2012 IEEE standard for Information Technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks Specific requirements Part11:Wireless LAN Medium
【非特許文献３】Graham Smith, “Dynamic Sensitivity Control Practical Usage,” doc.: IEEE 802.11-14/0779r2
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、ＤＳＣ技術では、さらし端末の状況において、あるいはＢＳＳ識別子が一致しない無線ＬＡＮフレームを受信している状況において、ＣＣＡ閾値の決定方法は具体的に確立していない。そのため、ＣＣＡ閾値が適切な値に制御されない場合には、動的制御を実施してもスループットが劣化する場合もある。例えば、過度にＣＣＡ閾値を高くするように制御した場合、高い干渉電力を受信しているにも関わらず送信を開始してしまい、結局送信が失敗することになる。【００１０】
また、ＣＣＡ閾値に対応する最適なＭＣＳ（Modulation and Coding Scheme）の選定方法も決められていない。ここで、ＭＣＳは、変調方式と符号化率の組み合わせであり、所要ＳＩＮＲ（Signal to Interference and Noise power Ratio）に応じて適宜選択される。例えば、ＭＣＳの選定によりデータレートが高すぎた場合も送信失敗につながり、低すぎた場合は送信能力を十分に活かせず容量低下につながる。また、ＤＳＣ技術により積極的に送信する場合、他ＢＳＳが送信中の期間でも無線ＬＡＮフレームを送信することになり、宛先端末で受信される無線ＬＡＮフレームのＳＩＮＲが劣化する場合がある。したがって、ＤＳＣ技術による同時送信の利点を最大限活かすためには、通常のＭＣＳ選定手法とは別に、ＤＳＣ技術を使用する場合の最適なＭＣＳ選択手法の確立が必要になるが、まだ有効な方法は確立していない。【００１１】
本発明は、ＤＳＣ技術によりＣＣＡ閾値を動的に制御できる場合に最適なＣＣＡ閾値およびＭＣＳを選択し、無線ＬＡＮ稠密環境において送信機会を効率よく獲得し、システムスループットを改善することができる無線通信システムおよび無線通信方法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】
【００１２】
第１の発明は、ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御により送信端末から宛先端末に送信するＢＳＳが隣接して複数存在し、同一チャネルを使用する各ＢＳＳ間で干渉電力値を考慮したＣＣＡ閾値を制御して無線通信を行う無線通信システムにおいて、送信端末は、干渉源として考慮するＢＳＳの干渉電力値に応じてＣＣＡ閾値を決定するとともに、干渉電力値に応じて宛先端末におけるＳＩＮＲを算出し、当該ＳＩＮＲに対応して変調方式と符号化率の組み合わせであるＭＣＳを決定し、ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御を行う制御手段を備える。【００１３】
第１の発明の無線通信システムにおいて、送信端末の制御手段は、送信端末で観測される干渉電力値を用いて宛先端末におけるＳＩＮＲを想定し、ＭＣＳを決定する構成である。【００１４】
第１の発明の無線通信システムにおいて、送信端末の制御手段は、ＭＣＳを決定し、決定したＭＣＳに対応する宛先端末の最小ＳＩＮＲを決定し、宛先端末で当該最小ＳＩＮＲを達成するために許容できる送信端末と干渉源の距離を推定してＣＣＡ閾値を決定する構成である。【００１５】
第１の発明の無線通信システムにおいて、宛先端末は、自ら観測する干渉電力値を含む干渉電力情報を送信端末に通知する手段を備え、送信端末の制御手段は、宛先端末から通知された干渉電力値を用いて宛先端末におけるＳＩＮＲを予測し、ＭＣＳを決定する構成である。【００１６】
第１の発明の無線通信システムにおいて、送信端末の制御手段は、ＭＣＳとＣＣＡ閾値の初期値を設定し、一定時間ごとに観測して得られる干渉状況に応じてＭＣＳとＣＣＡ閾値の逐次更新を行う構成である。この送信端末の制御手段は、宛先端末が一定時間ごとに観測した干渉状況から平均ＳＩＮＲを計算し、当該平均ＳＩＮＲからＭＣＳの更新を行うとともに、送信端末が一定時間ごとに観測したビジー時間の割合を示す評価関数を計算し、当該評価関数の計算結果に応じてＣＣＡ閾値を変更する構成である。また、送信端末の制御手段は、受信フレームに含まれるＢＳＳ識別子を検出し、自ＢＳＳのＢＳＳ識別子と一致した場合は、ビジー時間として除外する構成である。【００１７】
第２の発明は、ＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御により送信端末から宛先端末に送信するＢＳＳが隣接して複数存在し、同一チャネルを使用する各ＢＳＳ間で干渉電力値を考慮したＣＣＡ閾値を制御して無線通信を行う無線通信方法において、送信端末は、干渉源として考慮するＢＳＳの干渉電力値に応じてＣＣＡ閾値を決定するステップと、干渉電力値に応じて宛先端末におけるＳＩＮＲを算出し、当該ＳＩＮＲに対応して変調方式と符号化率の組み合わせであるＭＣＳを決定するステップとを有し、決定したＣＣＡ閾値とＭＣＳを設定してＣＳＭＡ／ＣＡによるアクセス制御を行う。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、干渉電力値に応じてＣＣＡ閾値を動的に制御するとともに、宛先端末におけるＳＩＮＲに応じてＭＣＳを選択することができるので、無線ＬＡＮ稠密環境において送信機会を効率よく獲得し、システムスループットを改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の無線通信システムの構成例を示す図である。
【図２】ＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法１の処理手順例を示すフローチャートである。
【図３】ＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法２の処理手順例を示すフローチャートである。
【図４】決定方法２におけるＣＣＡ閾値の決定例を示す図である。
【図５】ＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法３の処理手順例を示すフローチャートである。
【図６】ＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法４の処理手順例を示すフローチャートである。
【図７】本発明における無線通信装置の構成例を示す図である。
【図８】下り回線通信におけるＣＣＡ閾値の制御例１を示す図である。
【図９】下り回線通信におけるＣＣＡ閾値の制御例２を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
図１は、本発明の無線通信システムの構成例を示す。
図１において、ＡＰ１とＳＴＡ１−１，ＳＴＡ１−２はＢＳＳ１を構成し、ＡＰ２とＳＴＡ２−１はＢＳＳ２を構成する。ＡＰ１を中心とする破線の円は、ＡＰ１のＣＣＡ閾値に応じたキャリアセンス範囲を示す。
【００２１】
ここでは、ＡＰ１からＳＴＡ１−１に送信する下り回線通信の場合に、ＡＰ１およびＳＴＡ１−１が通信中のＢＳＳ２のＡＰ２とＳＴＡ２−１から干渉を受けている状況で、ＡＰ１がＣＣＡ閾値およびＭＣＳを決定する状況を示す。すなわち、送信端末がＡＰ１であり、宛先端末がＳＴＡ１−１であり、ＡＰ１の制御前のＣＣＡ閾値に応じたキャリアセンス範囲にＡＰ２およびＳＴＡ２−１が含まれている。よって、ＡＰ１には、ＡＰ２とＳＴＡ２−１の通信に伴う干渉信号が検出され、ＣＳＡＭ／ＣＡ制御により送信が不可になっている。図の点線矢印は、干渉信号を示す。
【００２２】
（ＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法１）
送信端末におけるＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法１は、送信端末で観測する干渉電力情報からＣＣＡ閾値を決定し、送信端末と宛先端末の干渉状況を同等と想定し、送信端末の干渉電力情報から宛先端末の受信時のＳＩＮＲを想定してＭＣＳを決定する手順である。
【００２３】
図２は、ＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法１の処理手順例を示す。ここでは、図１に示すＡＰ１を送信端末とし、ＳＴＡ１−１を宛先端末として説明する。
図２において、送信端末ＡＰ１は、干渉電力として自ＢＳＳ以外の全ＢＳＳのビーコン電力値を観測する（Ｓ11）。このとき送信端末ＡＰ１は、宛先端末ＳＴＡ１−１から送信されたフレームの受信電力値Ｐs も併せて観測し、後述するＳＴＡ１−１で想定されるＳＩＮＲの計算に用いる。ただし、ＳＴＡ１−１を送信端末とし、ＡＰ１を宛先端末とした場合は、送信端末ＳＴＡ１−１は自ＢＳＳを含む全ＢＳＳのビーコン電力値を観測し、他ＢＳＳのビーコン電力値を干渉電力とし、宛先端末ＡＰ１から送信された自ＢＳＳのビーコンの受信電力値Ｐs を宛先端末ＡＰ１で想定するＳＩＮＲの計算に用いる。
【００２４】
次に、送信端末ＡＰ１は、ステップＳ11で観測した全ＢＳＳのビーコン電力値のうち、干渉源として考慮するＢＳＳのビーコン電力値の総和ΣＰobssを算出し、その値を上回るようにＣＣＡ閾値を決定する（Ｓ12）。このＣＣＡ閾値に応じてＤＳＣを実行することにより、図１に示す例ではＡＰ１とＡＰ２の同時送信が可能となる。なお、送信端末ＡＰ１は、ビーコン電力値をもとに干渉源として考慮するＢＳＳを選定することになるが、例えばＢＳＳの数を制限したり、低ＭＣＳでも対応できないような大きな干渉電力となっているＢＳＳを除外し、必要以上にＣＣＡ閾値が大きくならないようにしてもよい。
【００２５】
次に、送信端末ＡＰ１は、宛先端末ＳＴＡ１−１における干渉状況を自端末と同等と想定し、ステップＳ11，Ｓ12で自ら観測した干渉電力情報に基づいて、宛先端末ＳＴＡ１−１で受信時に想定されるＳＩＮＲを次式により算出する（Ｓ13）。
ＳＩＮＲ＝Ｐs ／ΣＰobss
ここで、Ｐs は、宛先端末ＳＴＡ１−１から送信されたフレームの受信電力値であり、ΣＰobssは、干渉源として考慮するＢＳＳのビーコン電力値の総和である。
【００２６】
次に、送信端末ＡＰ１は、ステップＳ13で想定した宛先端末ＳＴＡ１−１のＳＩＮＲから最適なＭＣＳを決定する（Ｓ14）。例えば、予め最適ＭＣＳとＳＩＮＲ値の関係をテーブル化しておき、ＳＩＮＲから最適なＭＣＳを選択する。あるいは、予め各ＭＣＳのＳＩＮＲに対するＢＥＲ（Bit Error Rate）またはＰＥＲ（Packet Error Rate ）の関係をテーブル化しておき、ＳＩＮＲから予測されるＢＥＲ値またはＰＥＲ値が事前に設定された閾値を下回るＭＣＳの中で最大のＭＣＳを選択する。
【００２７】
なお、ステップＳ12〜Ｓ14において、送信端末においてＣＣＡ閾値制御と送信電力制御（ＴＰＣ）がリンクし、例えばＣＣＡ閾値を上げたときに送信電力を下げる場合には、観測した受信電力値Ｐs を調整して宛先端末で想定されるＳＩＮＲを補正し、ＳＩＮＲに対応するＭＣＳを決定するようにしてもよい。
【００２８】
また、送信端末は、宛先端末からリンク品質情報が得られる場合に、ステップＳ13の処理を次のように変更してもよい。送信端末は、リンク品質情報を基に現在の最適ＭＣＳを取得し、さらに宛先端末で想定される現在のＳＩＮＲを算出する。次に、送信端末は、想定される現在のＳＩＮＲと、ステップＳ11，Ｓ12で自ら観測した干渉電力情報に基づいて、宛先端末で受信時に想定されるＳＩＮＲを算出してもよい。
【００２９】
（ＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法２）
送信端末におけるＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法２は、先にＭＣＳを決定し、決定したＭＣＳから宛先端末で一定のＢＥＲ，ＰＥＲ値を下回る最小ＳＩＮＲを決定し、最小ＳＩＮＲを許容できる送信端末と干渉源の距離を推定してＣＣＡ閾値を決定する手順である。
【００３０】
図３は、ＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法２の処理手順例を示す。ここでは、図４に示すＴＸを送信端末とし、ＲＸを宛先端末として説明する。
図３において、決定方法２では、まず送信端末ＴＸのＭＣＳを決定する（Ｓ21）。次に、決定したＭＣＳで宛先端末ＲＸが受信するために必要となる最小ＳＩＮＲを算出する（Ｓ22）。次に、宛先端末ＲＸが最小ＳＩＮＲを達成するために許容できる干渉電力から、送信端末ＴＸと干渉源の距離を推定して送信端末ＴＸのＣＣＡ閾値を決定する（Ｓ23）。
【００３１】
例えば、ステップＳ23の処理は、図４において次のようになる。送信端末ＴＸは、宛先端末ＲＸから送信されたフレームの受信電力値から宛先端末ＲＸとの距離Ｄを推定する。ステップＳ22で算出した最小ＳＩＮＲを達成するために許容できる干渉電力から、干渉源と宛先端末ＲＸとの距離Ｄ’を推定する。送信端末ＴＸと干渉源との距離Ｄ＋Ｄ’に応じたキャリアセンス範囲に対応するＣＣＡ閾値を決定する。なお、各推定距離に対するパスロス値Ｌ(Ｄ) 、Ｌ(Ｄ')と、宛先端末ＲＸで必要な最小ＳＩＮＲmin の関係は、送信端末ＴＸの送信電力およびアンテナゲインをＰｔおよびＧｔ、干渉源の送信電力およびアンテナゲインをＰｉおよびＧｉとすると、以下のようになる。
ＳＩＮＲmin ＝Ｐｔ−Ｐｉ＋Ｇｔ−Ｇｉ＋Ｌ(Ｄ) −Ｌ(Ｄ')
なお、Ｐｔ＝Ｐｉ、Ｇｔ＝Ｇｉと仮定すると、
ＳＩＮＲmin ＝Ｌ(Ｄ)−Ｌ(Ｄ')
となる。
【００３２】
また、ステップＳ22，Ｓ23において、宛先端末ＲＸのＳＩＮＲを算出する処理を次のように変更してもよい。宛先端末ＲＸの干渉電力は送信端末ＴＸの干渉電力と同じと想定し、送信端末ＴＸが観測した干渉電力に基づいて、宛先端末ＲＸで想定されるＳＩＮＲを算出してＣＣＡ閾値を決定してもよい。あるいは、宛先端末ＲＸで観測する干渉電力を送信端末ＴＸにフィードバックし、送信端末ＴＸが宛先端末ＲＸで想定されるＳＩＮＲを算出してＣＣＡ閾値を決定してもよい。
【００３３】
さらに、送信端末ＴＸにおいてＣＣＡ閾値制御と送信電力制御（ＴＰＣ）がリンクし、例えばＣＣＡ閾値を上げたときに送信電力を下げる場合には、宛先端末ＲＸで観測した干渉電力を調整して宛先端末で想定されるＳＩＮＲを補正し、ＳＩＮＲに対応するＣＣＡ閾値を決定するようにしてもよい。
【００３４】
（ＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法３）
送信端末におけるＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法３は、送信端末で観測する干渉電力情報からＣＣＡ閾値を決定し、宛先端末で観測する干渉電力情報から宛先端末の受信時のＳＩＮＲを予測してＭＣＳを決定する手順である。
【００３５】
図５は、ＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法３の処理手順例を示す。ここでは、図１に示すＡＰ１を送信端末とし、ＳＴＡ１−１を宛先端末として説明する。
図５において、宛先端末ＳＴＡ１−１は、干渉電力として全ＢＳＳのビーコン電力値を観測し、干渉源として考慮するＢＳＳのビーコン電力値の総和ΣＰobssおよびＢＳＳＩＤ情報と、送信端末ＡＰ１から受信したビーコンの受信電力値Ｐs を干渉電力情報として送信端末ＡＰ１へ報告する（Ｓ31）。なお、宛先端末ＳＴＡ１−１は、干渉電力情報をもとに干渉源として考慮するＢＳＳを選定することになるが、例えばＢＳＳの数を制限したり、低ＭＣＳでも対応できないような大きな干渉電力となっているＢＳＳを除外してもよい。また、宛先端末ＳＴＡ１−１は、送信端末ＡＰ１からの干渉電力情報収集要求に応じて観測した結果を応答してもよいし、例えばビーコンインターバル期間またはその整数倍の一定期間ごとに観測した結果を報告してもよい。
【００３６】
次に、宛先端末ＳＴＡ１−１から報告を受けた送信端末ＡＰ１は、干渉電力として全ＢＳＳまたは干渉電力情報で報告された干渉源として考慮するＢＳＳのビーコン電力値を観測する（Ｓ32）。次に、送信端末ＡＰ１は、ステップＳ32で観測した干渉源として考慮するＢＳＳのビーコン電力値の総和ΣＰobssを算出し、その値を上回るようにＣＣＡ閾値を決定する（Ｓ33）。
【００３７】
次に、送信端末ＡＰ１は、宛先端末ＳＴＡ１−１から報告された干渉電力情報に基づいて、宛先端末ＳＴＡ１−１の受信時のＳＩＮＲを次式により予測する（Ｓ34）。
ＳＩＮＲ＝Ｐs ／ΣＰobss
なお、ＳＩＮＲの予測に用いるＰs ，ΣＰobssは、宛先端末ＳＴＡ１−１で観測したビーコン電力値であるので、決定方法１のように送信端末ＡＰ１で観測したビーコン電力値から想定されるＳＩＮＲより正確なＳＩＮＲを算出することができる。
【００３８】
次に、送信端末ＡＰ１は、宛先端末ＳＴＡ１−１の予測したＳＩＮＲから最適なＭＣＳを決定する（Ｓ35）。例えば、予め最適ＭＣＳとＳＩＮＲ値の関係をテーブル化しておき、ＳＩＮＲから最適なＭＣＳを選択する。あるいは、予め各ＭＣＳのＳＩＮＲに対するＢＥＲまたはＰＥＲの関係をテーブル化しておき、ＳＩＮＲから予測されるＢＥＲ値またはＰＥＲ値が事前に設定された閾値を下回るＭＣＳの中で最大のＭＣＳを選択する。
【００３９】
なお、送信端末においてＣＣＡ閾値制御と送信電力制御（ＴＰＣ）がリンクし、例えばＣＣＡ閾値を上げたときに送信電力を下げる場合には、ステップＳ31で観測して報告された宛先端末の受信電力値Ｐs を調整してＳＩＮＲを予測し、ＳＩＮＲに対応するＭＣＳを決定するようにしてもよい。
【００４０】
また、送信端末は、宛先端末からリンク品質情報が得られる場合に、ステップＳ34の処理を次のように変更してもよい。送信端末は、リンク品質情報を基に現在の最適ＭＣＳを取得し、さらに宛先端末で想定される現在のＳＩＮＲを算出する。次に、送信端末は、想定される現在のＳＩＮＲと、ステップＳ31で観測して報告された宛先端末の干渉電力情報に基づいて、宛先端末の受信時のＳＩＮＲを予測してもよい。
【００４１】
（ＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法４）
送信端末におけるＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法４は、送信端末でＭＣＳとＣＣＡ閾値の初期値を設定し、一定時間ごとに観測する干渉状況から評価関数を計算し、ＭＣＳ選定とＣＣＡ閾値の逐次更新を行う手順である。
【００４２】
図６は、ＣＣＡ閾値およびＭＣＳの決定方法４の処理手順例を示す。ここでは、図１に示すＡＰ１を送信端末とし、ＳＴＡ１−１を宛先端末として説明する。
図６において、送信端末ＡＰ１でＭＣＳとＣＣＡ閾値の初期値を設定し（Ｓ41）、宛先端末ＳＴＡ１−１で干渉状況を一定時間ｔ１ごとに観測し（Ｓ42）、データフレームの平均ＳＩＮＲを計算し（Ｓ43）、平均ＳＩＮＲから最適なＭＣＳを決定する（Ｓ44）。例えば、予め最適ＭＣＳとＳＩＮＲ値の関係をテーブル化しておき、ＳＩＮＲから最適なＭＣＳを選択する。あるいは、予め各ＭＣＳのＳＩＮＲに対するＢＥＲまたはＰＥＲの関係をテーブル化しておき、ＳＩＮＲから予測されるＢＥＲ値またはＰＥＲ値が事前に設定された閾値を下回るＭＣＳの中で最大のＭＣＳを選択する。
【００４３】
次に、送信端末ＡＰ１は、ビジー時間とデータフレーム時間を一定時間ｔ２で観測し（Ｓ45）、ＣＣＡ閾値評価のための評価関数ｆ(p) を計算する（Ｓ46）。ここで、評価関数ｆ(p) の一例を示す。
【００４４】
ｆ(p) ＝ＬF／(ＴB＋ＴBO＋ＴF）
ＬF ：１フレームの平均ビット数
ＴB ：１フレーム送信までに観測した平均ビジー時間、ただし、自ＢＳＳ信号（自ＢＳＳのＢＳＳ識別子とフレーム内のＢＳＳ閾値が一致）によるビジー期間は除く
ＴBO：１フレーム送信までに必要なＤＩＦＳ＋バックオフ時間の平均
ＴF ：１フレームの平均データフレーム時間長
ｐ  ：ＣＣＡ閾値
【００４５】
次に、評価関数の計算により前回より改善しているか否かを判定し（Ｓ47）、改善していればＣＣＡ閾値を前回と同方向へ変更し（Ｓ48）、改善していなければＣＣＡ閾値を前回と逆方向へ変更する（Ｓ49）。ＭＣＳ、ＣＣＡ閾値の初期値に対する評価は前回の評価値がないので、ＣＣＡ閾値を例えば任意の方向へ変更してみる。以上の評価関数による判定回数をインクリメントし（Ｓ50）、規定の回数になるまでステップＳ42からの処理を繰り返す（Ｓ51）。
【００４６】
図７は、本発明の無線通信装置の構成例を示す。なお、送信端末および宛先端末は共通の構成である。
図７において、無線通信部１１は、アンテナ１２を介して無線信号を送受信する。情報記録部１３および情報管理部１４は、宛先端末から送信されるフレームの受信電力値、他ＢＳＳの干渉となりうる端末から送信されるフレームの受信電力値、無線ＬＡＮ端末の送信電力値とアンテナゲイン値など予想されるＳＩＮＲを算出するときに必要な数値を記録、管理する。また、Goodput やＰＥＲデータを用いてＭＣＳを決定する場合のＳＩＮＲに対する最適ＭＣＳをテーブルとしてもつ。さらに、ビジー時間を計測する場合のビジー時間も記録し、管理する。
【００４７】
計算部１５は、情報記録部１３および情報管理部１４で記録管理されている情報から、ＳＩＮＲの想定値や予測値を計算し、あるいは評価関数の計算を行う。
時間管理部１６は、自ＢＳＳの受信信号以外の信号に起因するビジー時間を計測する。  
【００４８】
制御部１７は、上記の各決定方法１〜４のステップごとの処理に応じ、情報入力および出力処理を行う。また、ＡＰであった場合には、干渉電力情報の収集タイミングの報知などの機能が加わる。
【符号の説明】
【００４９】
ＡＰ  無線基地局（アクセスポイント）
ＳＴＡ  無線端末
１１  無線通信部
１２  アンテナ
１３  情報記録部
１４  情報管理部
１５  計算部
１６  時間管理部
１７  制御部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成30年2月14日(2018.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
【非特許文献１】“Proposed Specification Framework for TGax,” Robert Stacey et al., doc.:IEEE 802.11-14/1453r2, 5 November 2014
【非特許文献２】The LAN/MAN Standards Committee,“ IEEE Std 802.11TM  2012 IEEE standard for Information Technology - Telecommunications and information exchange between systems - Local and metropolitan area networks Specific requirements Part11:Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY)
【非特許文献３】Graham Smith, “Dynamic Sensitivity Control Practical Usage,” doc.: IEEE 802.11-14/0779r2
【国際調査報告】
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2017033790.tif 000014
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