(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の通信期間長の第１の信号と第２の通信期間長の第２の信号とが空間的に分離されて並行して送信される場合の、前記第１の信号に関する第１の無線品質と、前記第２の信号に関する第２の無線品質とを取得する取得手段と、
前記第１の無線品質が前記第１の通信期間長で前記第１の信号を送信するための第１の水準を満たすか、及び、前記第２の無線品質が前記第２の通信期間長で前記第２の信号を送信するための第２の水準を満たすかを判定する判定手段と、
前記第１の無線品質が前記第１の水準を満たさない場合と前記第２の無線品質が前記第２の水準を満たさない場合との少なくともいずれかである場合に、前記第１の信号と前記第２の信号とのうち、通信期間長の短い信号の通信期間長を伸ばす制御を行う制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記第２の通信期間長が前記第１の通信期間長より短く、かつ、前記第１の無線品質が前記第１の水準を満たさない場合に、前記第１の無線品質が前記第１の水準を満たすように、前記第２の信号の通信期間長を伸ばすと共に、さらに、当該第２の信号の電力を下げる制御を行うことを特徴とする制御装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記通信期間長の短い信号の変調方式の変調多値数と符号化率との少なくともいずれかを下げて、伸ばされた通信期間長において、伸ばす前の通信期間長における信号と同じデータ量が送信されるように、前記通信期間長の短い信号の通信期間長を伸ばす制御を行う、
ことを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記第２の通信期間長が前記第１の通信期間長より短く、かつ、前記第２の無線品質が前記第２の水準を満たさない場合に、前記第２の無線品質が満たす第３の水準に対応する変調方式と符号化率との少なくともいずれかを選択して、当該選択した変調方式と符号化率との少なくともいずれかを用いて前記第２の信号の通信期間長を伸ばす制御を行う、
ことを特徴とする請求項２に記載の制御装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記通信期間長の短い信号に含まれるデータの少なくとも一部を複製して、当該通信期間長の短い信号の通信期間長を伸ばす制御を行う、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記通信期間長の短い信号の通信期間長を、通信期間長の長い信号の通信期間長を超えない範囲で伸ばす制御を行う、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項６】
前記制御手段は、前記通信期間長の短い信号の通信期間長を、通信期間長の長い信号の通信期間長と前記通信期間長の短い信号の通信期間長との和の長さ未満となる範囲で伸ばす制御を行う、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項７】
前記制御手段は、さらに、前記通信期間長の長い信号の通信期間長を、前記和の長さ未満となる範囲で伸ばす制御を行う、
ことを特徴とする請求項６に記載の制御装置。
【請求項８】
前記第１の通信期間長と前記第２の通信期間長とを比較する比較手段を更に有し、
前記制御手段は、前記第１の通信期間長と前記第２の通信期間長との差が所定長以上である場合に、前記通信期間長の短い信号の通信期間長を伸ばす制御を行う、
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項９】
前記第１の信号と前記第２の信号との少なくともいずれかを送信する送信手段をさらに有する、
ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前記第１の信号と前記第２の信号との少なくともいずれかを送信する送信装置に対して、送信されるべき信号を制御するための情報を通知する通知手段を含む、
ことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記取得手段は、前記第１の無線品質と前記第２の無線品質との少なくともいずれかを測定する測定手段を含む、
ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記取得手段は、前記第１の無線品質と前記第２の無線品質との少なくともいずれかを受信する受信装置から、受信する信号に関する無線品質の情報を取得する、
ことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１３】
前記第１の通信期間長は前記第２の信号からの干渉がない場合に前記第１の信号に係るデータを送信するのに要する通信期間長であり、前記第２の通信期間長は前記第１の信号からの干渉がない場合に前記第２の信号に係るデータを送信するのに要する通信期間長である、
ことを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の制御装置。
【請求項１４】
無線で伝送される信号の通信期間長を制御する制御装置における制御方法であって、
取得手段が、第１の通信期間長の第１の信号と第２の通信期間長の第２の信号とが空間的に分離されて並行して送信される場合の、前記第１の信号に関する第１の無線品質と、前記第２の信号に関する第２の無線品質とを取得する取得工程と、
判定手段が、前記第１の無線品質が前記第１の通信期間長で前記第１の信号を送信するための第１の水準を満たすか、及び、前記第２の無線品質が前記第２の通信期間長で前記第２の信号を送信するための第２の水準を満たすかを判定する判定工程と、
制御手段が、前記第１の無線品質が前記第１の水準を満たさない場合と前記第２の無線品質が前記第２の水準を満たさない場合との少なくともいずれかである場合に、前記第１の信号と前記第２の信号とのうち、通信期間長の短い信号の通信期間長を伸ばす制御を行う制御工程と、
を有し、
前記制御工程では、前記第２の通信期間長が前記第１の通信期間長より短く、かつ、前記第１の無線品質が前記第１の水準を満たさない場合に、前記第１の無線品質が前記第１の水準を満たすように、前記第２の信号の通信期間長を伸ばすと共に、さらに、当該第２の信号の電力を下げる制御を行うことを特徴とする制御方法。
【請求項１５】
制御装置に備えられたコンピュータに、請求項１４に記載の制御方法の各工程を実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空間多重を行う無線通信技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、家庭内ネットワークや公衆網などの無線ネットワークで伝送されるデータの大容量化が進んでおり、無線ネットワークが混雑し、通信帯域がひっ迫してきている。通信帯域のひっ迫を解消する手段の１つとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格では、空間多重（空間共有）を行うことが規定されている。空間多重では、指向性アンテナを有する２組以上の送信ノードと受信ノードのペアが、通信リンク間の干渉が十分に小さくなるように、アンテナの指向特性を利用してそれらの通信リンクを空間的に分離して、並行して通信を行う。これにより、空間多重を行わない場合と比較してデータ伝送に要する時間を短縮することができ、無線通信システム全体としての周波数利用効率を向上させることができる。
【０００３】
２組以上の送信ノードと受信ノードのペアが空間多重によって並行して通信を行う場合、ノードのペアごとに、伝送するデータ量などの違いに応じて、通信期間長が異なる場合が考えられる。このとき、第１のノードのペアの通信期間長が、第２のノードのペアの通信期間長より長いとすると、第２のノードのペアの通信が終了すると、空間多重も併せて終了してしまう。したがって、周波数利用効率がその分だけ劣化しうるという課題があった。
【０００４】
これに対して、特許文献１では、通信期間長の長い通信フレームを、その通信期間長と空間多重されるフレームの通信期間長のうちの最短の通信期間長との差分に応じて分割して、この通信期間長の差を補償する技術が記載されている。また、特許文献２では、空間多重される複数のフレームの通信期間長を一致させるために、それぞれのフレームで使用する信号周波数帯域幅を制御する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−３２９６９４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６３４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１及び特許文献２では、送信ノードと受信ノードとの第１のペアが送信した信号が、送信ノードと受信ノードとの第２のペアの通信に干渉することについては想定されていない。すなわち、特許文献１及び特許文献２には、空間による通信リンクの分離はできている前提での通信期間長の制御が記載されているにとどまっていた。しかしながら、通信リンクの空間による分離性能は、アンテナ特性やノードの位置等に依存するため、場合によっては、１つの通信リンクで送信された信号が、他の通信リンクに干渉する場合がある。そして、この場合には、いずれかの通信リンクによる通信が失敗する可能性があり、結果として、周波数利用効率が劣化してしまう場合があった。
【０００７】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、空間多重を行う無線通信システムにおいて、空間と時間とのリソースを通信品質に基づいて有効活用して、周波数利用効率を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による制御装置は、第１の通信期間長の第１の信号と第２の通信期間長の第２の信号とが空間的に分離されて並行して送信される場合の、前記第１の信号に関する第１の無線品質と、前記第２の信号に関する第２の無線品質とを取得する取得手段と、前記第１の無線品質が前記第１の通信期間長で前記第１の信号を送信するための第１の水準を満たすか、及び、前記第２の無線品質が前記第２の通信期間長で前記第２の信号を送信するための第２の水準を満たすかを判定する判定手段と、前記第１の無線品質が前記第１の水準を満たさない場合と前記第２の無線品質が前記第２の水準を満たさない場合との少なくともいずれかである場合に、前記第１の信号と前記第２の信号とのうち、通信期間長の短い信号の通信期間長を伸ばす制御を行う制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記第２の通信期間長が前記第１の通信期間長より短く、かつ、前記第１の無線品質が前記第１の水準を満たさない場合に、前記第１の無線品質が前記第１の水準を満たすように、前記第２の信号の通信期間長を伸ばすと共に、さらに、当該第２の信号の電力を下げる制御を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、空間多重を行う無線通信システムにおいて、空間と時間とのリソースを通信品質に基づいて有効活用して、周波数利用効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】無線通信システムの構成例を示す図。
【図２】空間多重を行わない場合の各通信期間の割り当て方の例を示す図。
【図３】空間多重時の各通信期間の割り当てと干渉及び空きリソースの例を示す図。
【図４】制御ノードの構成例を示すブロック図。
【図５】制御ノード以外のノードの構成例を示すブロック図。
【図６】動作例１における制御ノードの処理の流れを示すフローチャート。
【図７】動作例１における無線通信システムの処理の流れを示すシーケンス図。
【図８】動作例１での、ＳＰ１における信号の受信電力の測定の様子を示す概念図。
【図９】動作例１での、ＳＰ２における信号の受信電力の測定の様子を示す概念図。
【図１０】変調方式と、その変調方式を使用するのに必要なＳＩＲとが対応付けられて記憶されるテーブルの例を示す図。
【図１１】空間多重が想定される場合のＳＰ１及びＳＰ２の配置と無線品質の例を示す図。
【図１２】ＳＰ２の通信期間長を延長して、ＳＰ２に係る信号に要求される無線品質の水準を下げる場合の例を示す図。
【図１３】ＳＰ２の通信期間長を延長して、ＳＰ２に係る信号に要求される無線品質の水準を下げる場合の別の例を示す図。
【図１４】動作例２での、ＳＰ１における信号の受信電力の測定の様子を示す概念図。
【図１５】動作例２での、ＳＰ２における信号の受信電力の測定の様子を示す概念図。
【図１６】ＳＰ２の通信期間長を延長して、ＳＰ２に係る信号に要求される無線品質の水準を下げた場合の例を示す図。
【図１７】動作例２における、ＳＰ２に係る信号の送信電力を下げた場合の、その信号の受信電力の測定の様子を示す概念図。
【図１８】ＳＰ２に係る信号の送信電力を下げて、ＳＰ１に係る信号の無線品質を向上させた場合の例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１２】
（無線通信システムの構成）
図１に、本実施形態に係る無線通信システムの構成例を示す。図１の無線通信システムは、例えば、１台の制御ノード１００と、それぞれ信号の送信または受信の少なくともいずれかを行う４台のノード１０１〜１０４とを含んで構成される。制御ノード１００は、４台のノード１０１〜１０４及び制御ノード１００が信号の送信または受信を行うための通信期間（ＳＰ１〜ＳＰ３）を割り当てる。ここで、ＳＰとは、Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ｐｅｒｉｏｄの略であるが、所定の通信期間を示すものであれば、これ以外のものが用いられてもよい。すなわち、制御ノード１００は、各ノードが信号の送信または受信に用いることができる通信期間をそれぞれ割り当てる。なお、制御ノード１００は、独立したノードではなく、４台のノード１０１〜１０４の少なくともいずれかに内蔵される制御装置であってもよい。また、制御ノード１００は、ノード１０１〜１０４と同様に、一般的な信号の送信と受信との少なくともいずれかを行うノードであって、通信期間の割り当てなどの制御を行う機能を有するもの、と捉えられてもよい。
【００１３】
ノード１０１〜１０４及び制御ノード１００は、制御ノード１００が割り当てた通信期間であるＳＰ１〜ＳＰ３において、データ信号の送信と受信との少なくともいずれかを行う。本例では、ノードＡ１０１は、データソース１１０から取得したＡＶ（Ａｕｄｉｏ  Ｖｉｄｅｏ）コンテンツを、通信期間ＳＰ１において、通信リンク１０５を使用してノードＢ１０２へ無線伝送する。ここで、ノードＡ１０１に接続されるデータソース１１０は、例えば、デジタルビデオカメラ、ハードディスク、デジタルビデオレコーダ、セットトップボックス等の機器である。そして、ノードＢ１０２に接続されたディスプレイ１１２は、ノードＢ１０２において受信されたコンテンツを表示する。
【００１４】
同様に、本例では、ノードＣ１０３は、ＰＣ１１１に接続されており、テキスト文書や画像データ等を、通信期間ＳＰ２において、通信リンク１０６を使用してプリンタ１１３に接続されたノードＤ１０４へ無線伝送する。ここで、制御ノード１００及び各ノード１０１〜１０４は指向性アンテナを有し、この指向性アンテナの指向特性によって、通信リンク１０５及び通信リンク１０６の間において生じる干渉を、抑圧することができる。なお、指向性アンテナは、例えばパラボラアンテナ等の指向特性が固定のアンテナであってもよいし、複数のアンテナ素子における送信信号または受信信号の位相及び振幅などを制御するアレイアンテナのように、可変指向特性のアンテナであってもよい。可変指向特性のアンテナでは、例えばそのアンテナのメインローブのビーム幅を狭めることにより、指向方向において高い利得を得ると共に非指向方向における干渉を抑圧することができる。これにより、例えば、各通信リンクを空間的に分離可能であり、互いの干渉量を十分低く抑えることができる場合、制御ノード１００は、通信期間ＳＰ１〜ＳＰ３をオーバーラップさせ、各通信リンクにおける信号の送信と受信とを並行して行わせることができる。
【００１５】
図２に、空間多重を行わない場合の各通信期間の割り当て方の例を示す。制御ノード１００は、ＴＤＭＡ（時分割多元接続）方式の通信期間であるＤＴＩ（Ｄａｔａ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｉｎｔｅｒｖａｌ）２０１内で、通信期間ＳＰ１〜ＳＰ３の割り当てを行う。より具体的には、それぞれの通信期間ＳＰ１〜ＳＰ３は、互いに時間的に重複しないように確保され、例えばそれぞれ異なる送信ノードと受信ノードとの組み合わせに対して割り当てられる。図２の例では、ＳＰ１がノードＡ１０１を送信ノードとしてノードＢ１０２を受信ノードとする通信リンクに対して割り当てられ、ＳＰ２がノードＤ１０４を送信ノードとしてノードＣ１０３を受信ノードとする通信リンクに対して割り当てられる。また、ＳＰ３が制御ノード１００を送信ノードとしてノードＣ１０３を受信ノードとする通信リンクに対して割り当てられる。
【００１６】
各ノード１０１〜１０４は、制御ノード１００が割り当てた通信期間ＳＰ１〜ＳＰ３に従ってデータ通信を行う。ここで、ＤＴＩ２０１内のＳＰの割り当て情報は、制御ノード１００が、各ノード１０１〜１０４に対して、ビーコンを使用して、又は、特定のフレームを使用して通知することができる。また、制御ノード１００は、各ノードに対して一斉に割り当て情報を通知してもよいし、個別に割り当て情報を通知してもよい。また、各ノード１０１〜１０４は、制御ノード１００が割り当てたＳＰ１〜ＳＰ３において双方向にデータ通信を行ってもよいが、本実施形態では、便宜上、片方向のデータ通信が行われる場合について説明する。
【００１７】
なお、各通信期間には、それぞれ、受信電力レベル調整や同期捕捉のためのプリアンブル期間２０２が含まれ、例えば後述する信号の受信電力測定は、このプリアンブル期間２０２で行われうる。なお、図２では、ＳＰ３においてプリアンブル期間を明示していないが、ＳＰ３においても同様にプリアンブル期間を有していてもよい。また、制御ノード１００からの信号など、一部または全部の信号においてプリアンブル期間が存在しなくてもよい。すなわち、例えば、プリアンブル期間がなくても受信電力レベル調整や同期捕捉などを行うことができる場合は、プリアンブル期間が省略されてもよい。また、プリアンブル期間に代えて、受信電力レベル調整や同期捕捉などを行うための信号内の所定の単一シンボル又はシンボル系列などが用いられてもよい。この場合であっても、例えば、受信ノードが自らに割り当てられた通信期間において希望信号を測定し、他のノードに割り当てられた通信期間において干渉信号を測定することにより、各ノードは信号受信時の無線品質を取得することができる。
【００１８】
続いて、図３を用いて、空間多重時の各通信期間の割り当てと干渉及び空きリソースの例について説明する。空間多重時に、通信期間ＳＰ１が割り当てられた受信ノードであるノードＢ１０２は、ＳＰ２に対応する期間においてノードＤ１０４が送信した無線信号により、干渉３００を受ける場合がある。一方で、ＳＰ２が割り当てられた受信ノードであるノードＣ１０３は、ノードＡ１０１が送信する無線信号により、ＳＰ２の全期間において干渉３０１を受ける場合がある。このような干渉によって各受信ノードにおける無線品質のいずれかが所定の水準を満たさないと、その所定の水準を満たさない通信リンクでの通信が失敗し、単なる干渉源となりうる。その結果、空間多重により、周波数利用効率が却って劣化してしまう場合がある。
【００１９】
また、ＳＰ１とＳＰ２とは通信期間長が異なり、ＳＰ２の方がその通信期間長が短いため、図３に示すように、（ＳＰ１長−ＳＰ２長）の期間の空きリソース３０２が生じる。この空きリソース３０２では、ＳＰ１と並行して通信を行う通信リンクが存在しないため、空間多重による周波数利用効率の改善効果が限定的になりうる。
【００２０】
本実施形態では、このような周波数利用効率の改善効果の低下を防ぐために、制御ノード１００は、以下のような処理を行う。すなわち、制御ノード１００は、第１の通信期間長（例えばＳＰ１）の第１の信号と、第２の通信期間長（例えばＳＰ２）の第２の信号とが空間的に分離されて並行して送信される場合の、第１の信号の第１の無線品質と第２の信号の第２の無線品質とを取得する。そして、制御ノード１００は、第１の無線品質と第２の無線品質とが、それぞれ第１の通信期間長で第１の信号を送信するための第１の水準と第２の通信期間長で第２の信号を送信するための第２の水準とを満たすかを判定する。そして、制御ノード１００は、第１の無線品質と第２の無線品質との少なくともいずれかがそれぞれ対応する第１の水準と第２の水準を満たさない場合に、短い方の通信期間長を伸ばす制御を行う。
【００２１】
例えば、第１の通信期間長が第２の通信期間長より長い場合に、第２の無線品質が第２の水準を満たさない場合、第２の通信期間長が延長される。これにより、第２の信号の冗長性が高まり、第２の信号を通信可能とすることができる。例えば、第２の通信期間長を延長し、第２の信号の変調方式を、変調多値数がより低く、ＳＩＲ（信号対干渉電力比）耐性がより強力な変調方式に変更することにより、第２の信号に関する第２の水準を引き下げることができる。なお、同様に、第２の信号の誤り訂正符号の符号化率を下げることにより、ＳＩＲ耐性がより強力となるため、第２の信号に関する第２の水準を引き下げることができる。このとき、第２の信号で送信されるデータの量は一定とすることができる。
【００２２】
また、第１の通信期間長が第２の通信期間長より長い場合に、第１の無線品質が第１の水準を満たさない場合にも、第２の通信期間長が延長される。これにより、例えば、第２の信号のＳＩＲ耐性を上述のように高めることができるため、その耐性を高めた分だけ第２の信号の送信電力を下げることができる。結果として、第１の信号に対する干渉量が抑圧されることとなるため、第１の信号に関する無線品質を向上させて、これにより、第１の信号と第２の信号とを空間的に分離して並行して送信することが可能となる。
【００２３】
さらに、本実施形態の技術は、第１の信号と第２の信号との通信が継続的になされており、それぞれの通信期間長の関係が定まっている場合のみならず、通信期間長の関係が定まっていない場合にも適用することができる。すなわち、各信号で送信するデータ量が一定でない場合や、複数の信号の少なくともいずれかの通信が初めて発生する場合など、通信期間長を予め知らない場合にも、本実施形態の技術を適用することができる。例えば、各信号の送信データ量等とビーコンや参照信号などの所定の信号に応じて取得された無線品質とに基づいて、各信号に対する最短の通信期間長が算出される。そして、算出された最短の通信期間長に基づいて、上述の信号間の通信期間長の関係が定まっている場合の手法と同様にして、通信期間長の短い信号に関して通信期間長が延長され、最終的な通信期間長が決定されうる。また、各受信ノードにおける無線品質との関係から、使用されるべき変調方式と符号化方式との組み合わせなどを特定するテーブルを用意し、これに基づいて変調方式等を決定した後に、この決定結果に基づいて通信期間長が定められてもよい。また、各信号における送信されるべきデータ量と無線品質との関係から、直接通信期間長を特定するテーブルを用意してもよい。これらの手法と、これら以外の手法について、詳細は後述する。
【００２４】
（制御ノードの構成）
続いて、本実施形態に係る制御ノード１００の構成例について、図４を用いて説明する。制御ノード１００は、例えば、無線制御部４０１、パケット処理部４０２、高周波処理部４０３、アンテナ４０４、無線品質取得部４０５、メモリ４０６、空間多重判定部４０７、通信期間長決定部４０８及びＭＣＳ決定部４０９を有する。これらの機能部は、制御ノード１００内の個別のハードウェアによってそれぞれ実現されてもよいし、ＣＰＵ等の１つ以上のプロセッサやＡＳＩＣによって、ＲＡＭまたはＲＯＭなどのメモリに記憶されたプログラムが実行されることによって実現されてもよい。また、図４は一例であり、各機能ブロックは、２つ以上のブロックに分割されてもよいし、２つ以上の機能ブロックが統合されて１つの機能ブロックを形成してもよい。
【００２５】
制御ノード１００は、無線制御部４０１において、ＡＶコンテンツやファイル等のデータを外部データ４００として取得する。本実施形態では、制御ノード１００は、機器に接続されていないため、このようなデータを通信することはない。しかしながら、制御ノード１００は、機器に接続され又は機器内部に搭載されることにより、その機器が通信相手に渡すデータ又は通信相手から取得するデータを送信または受信するために、無線制御部４０１においてそのデータを取得することができる。すなわち、制御ノード１００は、通信の制御のみならず、データ通信を行う送信ノード又は受信ノードとして機能することができる。
【００２６】
無線制御部４０１は、外部データ４００がない場合であっても、ＤＴＩ２０１における各ＳＰの割り当て情報や、各ノード１０１〜１０４が通信に使用する変調方式等の情報を含む制御フレームを生成する。生成された制御フレームはパケット処理部４０２へ入力される。なお、無線制御部４０１は、他のノードから受信した制御フレームをパケット処理部４０２から受け取った場合は、その制御フレームに応じた処理が行われるように、無線制御部４０１自身を制御し、又は制御フレーム内のデータを他の機能ブロックへ受け渡す。また、無線制御部４０１は、例えば制御ノード１００を含む機器に宛てられた他の装置から受信した外部データ４００を含むフレームがパケット処理部４０２から入力された場合は、その外部データ４００を出力する。
【００２７】
パケット処理部４０２は、入力されたデータを無線パケットに変換し、符号化及び変調処理等を行って無線信号を生成する。パケット処理部４０２は、例えば、データに誤り訂正符号を施した後に、一次変調を行い、直並列変換と逆フーリエ変換とを行ってＯＦＤＭ（直交分割多重）形式の信号を生成する。なお、パケット処理部４０２は、ＯＦＤＭ形式の信号ではなく、例えば、一次変調後の信号に拡散系列を乗じて符号分割多重形式の信号を生成してもよいし、一次変調後の信号をそのまま含む時分割多重形式の信号など、他の形式の信号を生成してもよい。さらに、パケット処理部４０２は、一次変調後の信号をフーリエ変換して、そのフーリエ変換の結果の系列をサブキャリアで送信される信号としてマッピングして逆フーリエ変換することによって、シングルキャリアの信号を生成してもよい。
【００２８】
また、パケット処理部４０２は、制御ノード１００を含む又は制御ノード１００に接続する機器宛てのデータを受信した場合には、上述の各処理の逆の処理を行う。例えば、パケット処理部４０２は、ＯＦＤＭ形式で受信された信号に対して、フーリエ変換を施して、並直列変換を行った後に、一次復調を行って、データを抽出する。
【００２９】
なお、誤り訂正符号は、一般に、元のデータ長を、誤り訂正符号化後のデータ長で除算した値で表される符号化率によって、そのＳＩＲ等の無線品質の劣化への耐性を評価することができる。すなわち、元のデータ長が、誤り訂正符号化後のデータ長に近く、符号化率が１に近いほど、無線品質の劣化への耐性が弱く、逆に符号化率を下げることにより、無線品質の劣化への耐性を強化することができる。符号化率の調整は、誤り訂正符号化自体の方式を変更することによって行ってもよいし、同じ符号化方法を用いながら出力系列の一部を欠損させる（パンクチャする）ことによって行ってもよい。
【００３０】
また、一次変調は、例えばＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ  Ｐｈａｓｅ  Ｓｈｉｆｔ  Ｋｅｙｉｎｇ（ＰＳＫ））、ＱＰＳＫ（Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  ＰＳＫ）、１６ＱＡＭ（１６  Ｑｕａｄｒａｔｕｒｅ  Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ  Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）が用いられる。なお、一次変調方式では、信号空間上での信号点の数が多いほど、変調多値数が増加する。すなわち、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭでは、信号空間上での信号点数はそれぞれ２、４、１６（それぞれ、１、２、４ビットを１つのシンボルで送信できる）であり、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭの順で変調多値数が多くなる。そして、変調多値数が多いほど、ＳＩＲなどの無線品質の劣化への耐性が低くなり、逆に変調多値数を下げることにより、無線品質の劣化への耐性を高めることが可能となる。
【００３１】
高周波処理部４０３は、パケット処理部４０２が生成した無線パケットを、所望の無線周波数にアップコンバートして無線信号を形成する。無線信号は、指向性を有するアンテナ４０４から送信される。
【００３２】
アンテナ４０４は、例えば、複数のアンテナ素子で送信または受信される信号の位相と振幅とを制御して所望の指向特性を得るアレイアンテナである。また、アンテナ４０４は、指向特性が固定のアンテナを複数用意してスイッチ等によりそれらのアンテナを切り替えて指向特性を変化させるアンテナユニットであってもよい。さらに、アンテナ４０４は、特定の相手装置とのみ通信する場合などは、指向特性が固定の１つのアンテナであってもよい。
【００３３】
無線品質取得部４０５は、例えば、図２のよう空間多重を行わない場合に割り当てた各ＳＰにおけるプリアンブル部分での各受信ノードにおける受信電力の測定値を取得する。なお空間多重を行わない場合のＳＰは、それぞれのＳＰに係る信号が互いに干渉しないように割り当てられているため、その通信期間長は、干渉がない場合にデータを送信するのに要する通信期間長であると言える。すなわち、干渉がある場合では、通信品質がその干渉によって劣化するため、同じデータ量を送信する際にも、通信品質の劣化を補償するための冗長性の付加がなされ、通信期間長も長くなりうる。しかし、ここでは、その後の空間多重の可能性の評価などの基準として、そのような干渉がない条件で割り当てられたＳＰにおける信号の測定結果が取得される。なお、無線品質取得部４０５は、制御ノード１００自身がデータ通信（特に受信）を行う場合には、制御ノード１００自身における信号の測定によって、その信号の受信電力を取得することもできる。この手法は、各ＳＰに対応するデータが一定の伝送レートで継続的に送信される場合に特に有効である。すなわち、図２のようなＳＰの割り当てによる通信が行われた後に送信されるデータが存在しない場合ではなく、その後も継続してデータ伝送がなされる場合に、特に、このような測定結果の報告が意味を有する。また、例えば家庭内の固定された各電子機器間の通信などで本実施形態に係る技術が用いられる場合は、各通信機器における干渉の状態は、アンテナ指向特性が一定であれば、変化が大きくないと考えられる。したがって、このような場合には、図２のようなＳＰの割り当てによる通信の直後には送信されるデータが存在しなくても、次回のデータ伝送時に上述の測定結果を活用することができる。
【００３４】
また、無線品質取得部４０５は、ＳＰを割り当てる前に、各ノードが（例えば周期的に）送信する所定の信号（参照信号、ビーコンなど）の受信電力を、各ノードにおいて測定した結果を取得するようにしてもよい。この方法は、各ＳＰに対応するデータが一定の伝送レートで継続的に送信される場合でなく、かつ各ノードの位置関係などが可変な場合であっても有効である。すなわち、通信に先立って所定の信号を測定することによって無線品質を評価しておくことで、単発の通信の要求があった場合に、その通信を実際に実行することなく無線品質を予め知ることができる。また、この方法によれば、所定の信号の送信に通信リソースが使用される一方で、図２のように、空間多重を行わない通信期間を発生させないようにすることができる。
【００３５】
無線品質取得部４０５は、例えば、アンテナ４０４と高周波処理部４０３とを介して、各受信ノードからの報告を受信することにより、上述の測定値に関する情報を取得する。そして、無線品質取得部４０５は、各受信ノードにおいて、その受信ノードに割り当てられた通信期間（ＳＰ１、ＳＰ２）において、空間的に分離（多重）して並行して通信を行う場合の無線品質を計算により取得する。取得された無線品質は、各ＳＰに対応付けられて、メモリ４０６に記憶される。
【００３６】
また、無線品質取得部４０５が、各ノードからの信号の測定結果を取得して無線品質を計算によって取得するのではなく、各ノードが、自らの信号測定結果に基づいて無線品質を計算して、その計算結果を制御ノード１００に送信するようにしてもよい。いずれの場合であっても、無線品質取得部４０５は、各受信ノードにおいて受信される信号の無線品質を取得することができる。無線品質は、例えばＳＩＲ（信号対干渉電力比）であるが、ＳＩＮＲ（信号対干渉及び雑音電力比）、ＣＩＲ（搬送波対干渉電力比）、ＣＩＮＲ（搬送波対干渉及び雑音電力比）、ＳＮＲ（信号対雑音電力比）、ＣＮＲ（搬送波対雑音電力比）等であってもよい。本実施形態で用いる無線品質の詳細な定義と算出方法に関しては後述する。
【００３７】
メモリ４０６は、上述のような各ＳＰにおける無線品質だけでなく、各ＳＰの通信期間長の情報を、対応するＳＰと共に記憶する。この通信期間長の情報は、ＤＴＩ２０１においてＳＰ配置を決定する際や、空間多重の対象となる信号の通信期間長を比較する際に用いられる。また、メモリ４０６は、制御ノード１００及び各ノード１０１〜１０４で使用される変調方式と符号化率との少なくともいずれかと、必要なＳＩＲとが対応づけられたテーブルを記憶しておいてもよい。このテーブルは、空間多重を行う際の指標として参照されうる。
【００３８】
空間多重判定部４０７は、無線品質取得部４０５が取得した無線品質と、メモリ４０６に記憶されたテーブルとを比較して、また、通信期間長決定部４０８における通信期間長の比較結果から、空間多重の可否を判定する。
【００３９】
例えば、空間多重判定部４０７は、ＳＰ１に対応する第１の無線品質が、ＳＰ２に対応する信号との空間多重時に、ＳＰ１で第１のデータ量を送受信するための第１の水準を満たすかを判定する。また、空間多重判定部４０７は、ＳＰ２に対応する第２の無線品質が、ＳＰ１に対応する信号との空間多重時に、ＳＰ２で第２のデータ量を送受信するための第２の水準を満たすかを判定する。そして、空間多重判定部４０７は、第１の無線品質が第１の水準を満たし、かつ、第２の無線品質が第２の水準を満たす場合、ＳＰ１及びＳＰ２に対応する２つの信号は、空間多重により並行して送受信されることができると判定する。
【００４０】
一方、空間多重判定部４０７は、第１の無線品質が第１の水準を満たさないか、第２の無線品質が第２の水準を満たさないか、の少なくともいずれかの場合、通信期間長の短い方の信号の通信期間長を伸ばすことにより空間多重が可能であるかを判定する。例えば、空間多重判定部４０７は、ＳＰ１の通信期間長がＳＰ２の通信期間長より長い場合に、ＳＰ２の通信期間長を伸ばすことで、無線品質が水準を満たさない信号が、所定の水準を満たすことが可能となるかを判定する。
【００４１】
すなわち、空間多重判定部４０７は、例えば、第２の無線品質が第２の水準を満たさない場合、ＳＰ２の通信期間長を伸ばして、同じデータ量を延長後の通信期間長で送信するための第３の水準を第２の無線品質が満たすかを判定する。通信期間長を延長すると、例えば、同じ信号の少なくとも一部を複製して複数回送信することが可能となる。例えば、仮に１つの信号の全体を複製して２回送信することができるとすれば、３ｄＢの利得を得ることができる可能性があり、この結果、第３の水準を第２の水準から約３ｄＢ下げた値とすることができる。また、通信期間長を延長すると、同じ量のデータを送信するのであっても、変調多値数と符号化率との少なくともいずれかを下げることが可能となり、この結果、その変更後の変調多値数と符号化率に応じた無線品質の第３の水準を得ることができる。このとき、第３の水準は、変調多値数と符号化率との少なくともいずれかを下げたことに応じて、第２の水準より低くなる。空間多重判定部４０７は、第２の無線品質が第３の水準を満たす場合は、空間多重が可能であると判定することができる。
【００４２】
また、空間多重判定部４０７は、第１の無線品質が第１の水準を満たさない場合にも、ＳＰ２の通信期間長を伸ばすことで、第１の無線品質が第１の水準を満たすことが可能であるかを判定する。この場合、ＳＰ２に係る信号の送信電力を、同じデータ量を延長後の通信期間長で送信するための第３の水準を第２の無線品質が満たす範囲で下げることにより、ＳＰ２に係る信号のＳＰ１に係る信号に対する干渉量を低減する。これにより、ＳＰ１に係る信号のＳＩＲが改善し、第１の無線品質が第１の水準を満たす場合がある。したがって、空間多重判定部４０７は、ＳＰ２の通信期間長を伸ばして信号の送信電力を下げることにより、第１の無線品質が第１の水準を満たすこととなる場合は、空間多重が可能であると判定することができる。
【００４３】
なお、以上の各手法は、組み合わせて用いることもできる。また、ＳＰ２の延長後の通信期間長の長さは、ＳＰ１の通信期間長未満の範囲とすることもできるし、ＳＰ１とＳＰ２との通信期間長の和の長さ未満の範囲とすることもできる。これらのいずれの場合であっても、空間多重をしない場合と比べて、短期間に通信を行うことができるため、周波数利用効率を高めることが可能となる。また、ＳＰ２の延長後の長さがＳＰ１とＳＰ２との通信期間長の和の長さ未満の範囲で延長される場合は、ＳＰ１の通信期間長も、その和の長さ未満の範囲で延長することもできる。これによれば、ＳＰ１の冗長性が増すことで第１の通信品質が通信期間長の延長後の第４の水準を満たせば足りるようになる。この結果、空間多重が可能となる確率を高めることができる。また、ＳＰ１に係る信号の送信電力をも第４の水準を満たす程度で下げることで、第２の無線品質を改善することもできる。
【００４４】
なお、上述の各手法では、延長後のＳＰ２の通信期間長をまず定めるのではなく、データの繰り返し回数又は範囲や、選択された変調多値数と符号化率との少なくともいずれかを特定し、その特定結果に応じて、延長後のＳＰ２の通信期間長を定めてもよい。すなわち、第２の無線品質が満足できる水準を特定し、その水準に応じて、データの繰り返し回数又は範囲や、変調多値数と符号化率との少なくともいずれかが選択され、この選択結果に応じて延長後のＳＰ２の通信期間長が定められてもよい。そして、この場合、空間多重判定部４０７は、この通信期間長がＳＰ１の通信期間長未満となる場合（又はＳＰ１とＳＰ２の通信期間長の和の長さ未満となる場合）に、空間多重が可能であると判定してもよい。
【００４５】
また、空間多重判定部４０７は、ＳＰ１の通信期間長とＳＰ２の通信期間長とを比較し、それらの通信期間長の差が所定長以上であるか否かによって、通信期間長の延長によって空間多重が可能となるかを判定してもよい。すなわち、通信期間長の差が所定長以上である場合には、通信期間長の短い信号の通信期間長を延長することの効果が得られるが、差が所定長未満である場合は、その効果は小さいと考えられる。したがって、空間多重判定部４０７は、通信期間長の差が所定長未満である場合には、通信期間長を延長しなくても各無線品質がそれぞれの通信のための水準を満たすかのみを判定するようにしてもよい。
【００４６】
通信期間長決定部４０８は、空間多重の対象の候補である信号に関して既に通信期間長が定まっている場合には、メモリ４０６を参照することによりその通信期間長を取得して、空間多重判定部４０７に通知する。また、通信期間長決定部４０８は、通信期間長を比較し、空間多重判定部４０７からの要求に応じて、通信期間長の短い方を延長した場合の通信期間長を決定し、決定された延長後の通信期間長を空間多重判定部４０７へ通知する。通信期間長決定部４０８は、例えば、ＭＣＳ決定部４０９による変調方式に係る変調多値数と符号化率との少なくともいずれかの選択に応じて、同じデータ量を送信する場合の延長後の通信期間長を決定する。なお、上では空間多重判定部４０７が通信期間長を比較して、通信期間長の差が所定長以上であるかによって、通信期間長の延長により空間多重が可能となるかを判定できると説明したが、この比較及び差の算出は通信期間長決定部４０８が行ってもよい。この場合、この差の情報が、通信期間長決定部４０８から空間多重判定部４０７へと渡される。なお、この情報は、通信期間長の延長により空間多重が可能となるかを判定すべきか否かを示す情報として、通信期間長決定部４０８から空間多重判定部４０７へと通知されてもよい。すなわち、通信期間長決定部４０８が、通信期間長の差が所定長以上であるかを判定してもよい。
【００４７】
ＭＣＳ決定部４０９は、例えば、空間多重判定部４０７からの要求に応じて、所定の水準の無線品質を満たすのに要する変調方式（変調多値数）と符号化方式（符号化率）との少なくともいずれかを決定する。なお、ＭＣＳとはＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｃｏｄｉｎｇ  Ｓｃｈｅｍｅの略であり、変調方式と符号化方式との組み合わせのことを指す。ＭＣＳは、無線ＬＡＮ規格（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａｄ規格）で規定されるものが用いられてもよい。また、本実施形態では、便宜上ＭＣＳという文言を用いているが、変調方式や符号化率など、信号の形式を変更することによってＳＩＲ耐性を変えることができる他の要素が用いられてもよい。例えば、信号を符号により拡散する場合は、拡散率がＭＣＳの代わりに用いられてもよい。ＭＣＳ決定部４０９は、決定した変調方式（変調多値数）と符号化方式（符号化率）との少なくともいずれかを、通信期間長決定部４０８及び空間多重判定部４０７に通知する。なお、通信期間長決定部４０８及びＭＣＳ決定部４０９は、空間多重判定部４０７の一部として機能してもよい。また、通信期間長の延長の際に変調方式（変調多値数）と符号化方式（符号化率）とをいずれも変更しない場合（例えば送信信号の少なくとも一部の複製を繰り返し送信する場合）は、ＭＣＳ決定部４０９は省略されてもよい。
【００４８】
なお、無線品質取得部４０５が、例えば参照信号やビーコンなどの所定の信号に基づいて無線品質を取得した場合は、予め定められた通信期間長が存在しないこととなる。この場合、空間多重判定部４０７、通信期間長決定部４０８及びＭＣＳ決定部４０９は、取得された、第１の信号と第２の信号が空間的に分離されて並行して送信される場合の無線品質に基づいて、第１の信号と第２の信号に係る通信期間長を定めることができる。この場合、例えば、第１の信号について取得された第１の無線品質が第１の水準を満たすように、かつ、第２の信号について取得された第２の無線品質が第２の水準を満たすように、それぞれの通信期間長が決定される。なお、この通信期間長の決定においては、データサイズと無線品質との組み合わせに対して、通信期間長や変調方式等が対応付けられて記憶されるテーブルが用いられうる。また、この通信期間長の決定では、まず、各受信ノードについて、無線品質と信号で送信されるべきデータサイズとに対応する最短の通信期間長が定められうる。そして、この場合、その最短の通信期間長から、上述の各手法と同様に、いずれかの信号の無線品質が対応する水準を満たさない場合には、より短い通信期間長を有する信号についての通信期間長を伸ばして対応する。このようにして、それぞれの信号の通信期間長を、それぞれの信号がそれぞれに対応する無線品質の所定の水準を満たすように、決定される。なお、この時の通信期間長の長さは、上述の最短の通信期間長の和の長さ未満となるように決定されてもよく、その和以上の長さとなる場合には、空間多重ができないと判定されてもよい。
【００４９】
なお、通信期間長決定部４０８が決定した通信期間長の情報及びＭＣＳ決定部４０９が決定した使用すべき変調方式及び符号化方式など、送信されるべき信号を制御するための情報は、各通信を行うノード１０１〜１０４へと通知される。この通知は、例えば、無線制御部４０１、パケット処理部４０２、高周波処理部４０３及びアンテナ４０４を介して、無線で通知される。なお、制御ノード１００自らがデータ通信を行う場合は、そのデータ通信用の信号を決定した通信期間長と変調方式及び符号化方式を用いて形成するために、これらの決定された情報を含む制御信号が、例えばパケット処理部４０２に入力される。
【００５０】
（制御ノード以外のノードの構成）
続いて、制御ノード１００以外のノード１０１〜１０４の構成例について、図５を用いて説明する。なお、ノード１０１〜１０４のいずれかが制御ノード１００として動作する場合は、そのノードは、図４のような構成を有する。ノード１０１〜１０４は、例えば、無線制御部５０１、パケット処理部５０２、高周波処理部５０３、アンテナ５０４、受信電力測定部５０５、及びメモリ５０６を有する。各機能部は、ノード１０１〜１０４内の個別のハードウェアによってそれぞれ実現されてもよいし、ＣＰＵ等の１つ以上のプロセッサやＡＳＩＣによって、ＲＡＭまたはＲＯＭなどのメモリに記憶されたプログラムが実行されることによって実現されてもよい。また、図５は一例であり、各機能ブロックは、２つ以上のブロックに分割されてもよいし、２つ以上の機能ブロックが統合されて１つの機能ブロックを形成してもよい。
【００５１】
無線制御部５０１、パケット処理部５０２、高周波処理部５０３、及びアンテナ５０４は、制御ノード１００の同名の機能ブロックと同様である。ただし、制御ノード１００がＤＴＩ２０１内のＳＰの割り当てを統括して行うため、無線制御部５０１は制御ノード１００からの制御フレームにより自ノードのＳＰ内でのデータ通信タイミング、変調方式等の制御情報を解釈して動作する。受信電力測定部５０５は、各ＳＰにおける制御ノード１００及び各ノード１０１〜１０４のうち送信ノードとして機能するノードが送信した信号の受信電力を測定する。測定結果はメモリ５０６に記憶され、また、無線制御部５０１、パケット処理部５０２、高周波処理部５０３、及びアンテナ５０４を介して、制御ノード１００へ通知される。なお、受信電力測定部５０５は、各送信ノードからの信号の受信電力の測定結果に基づいて、それらの信号が空間的に分離されて並行して送信される場合の無線品質を計算によって取得してもよい。この場合、この取得された無線品質の情報が、制御ノード１００へ通知されうる。なお、無線品質の情報と受信電力の測定値の両方が制御ノード１００へ通知されてもよい。
【００５２】
続いて、上述の制御ノード１００と、送信ノードまたは受信ノードとして機能するノード１０１〜１０４の動作について、いくつかの例を用いて説明する。
【００５３】
＜動作例１＞
図６は、動作例１において制御ノード１００が実行する処理の流れを示すフローチャートである。まず、制御ノード１００は、空間多重の実行可否の判定用の情報収集のために、各ノードに対して、信号の測定を要求する（Ｓ６００、Ｓ６０１）。すなわち、制御ノード１００は、あるＤＴＩ２０１において、互いに時間的に重複しないように配置されたＳＰ１とＳＰ２とにおいて、それぞれの送信ノードと受信ノードとに対して、受信電力の測定を要求する。なお、例えばＳＰ１に係る信号の送信ノードと受信ノードとに対しては、ＳＰ１に関する測定要求はされなくてもよい。すなわち、ＳＰ１に係る信号の送信ノードは、自ら送信する信号を測定できないし、ＳＰ１に係る信号の受信ノードは、要求されなくてもその信号の測定を（例えばチャネル推定によって）行うからである。このため、制御ノード１００は、ＳＰ１において、ＳＰ２が割り当てられているノードＣ１０３及びノードＤ１０４に対して、無線信号の測定を要求する（Ｓ６００）。同様に、制御ノード１００は、ＳＰ２において、ＳＰ１が割り当てられているノードＡ１０１とノードＢ１０２に対して、無線信号の測定を要求する（Ｓ６０１）。
【００５４】
なお、これらの要求は、一括して行われてもよい。すなわち、ＳＰ１とＳＰ２とにおける無線信号の測定の要求が、ＳＰ１及びＳＰ２に関連するノードの全てに対して１つの信号で通知されてもよい。この信号はブロードキャストされてもよく、この場合、ＳＰ１及びＳＰ２に関連するノードは、この信号を受信することによって、測定要求を受け付ける。一方、ＳＰ１及びＳＰ２に関連しないノードは、この信号を無視することができる。また、各ノードにおいて、参照信号やビーコン等の所定の信号を送信する場合は、各ノードは、他のノードによって送信された所定の信号を測定しておき、要求を受け付けると、それまでの測定結果を制御ノード１００に通知するようにしてもよい。なお、参照信号やビーコン等の所定の信号は、送信元のノードを特定する特定情報が含まれることができ、制御ノード１００への通知には、どのノードからの信号がどの程度の電力で受信されたかの情報が含まれうる。なお、参照信号やビーコン等の所定の信号は、さらに、どの受信ノードに向けられた信号であるかの情報が含められてもよい。この場合、制御ノード１００への通知には、どのノードからどのノードへの信号が、どの程度の電力で受信されたかの情報が含まれうる。
【００５５】
そして、制御ノード１００は、各ノード１０１〜１０４における無線信号の測定結果を取得する（Ｓ６０２）。この測定結果は、例えば、ＳＰ１において、ノードＡ１０１が送信する無線信号の受信電力が、ノードＢ１０２、ノードＣ１０３及びノードＤ１０４によって測定された結果が含まれる。また、この測定結果は、例えば、ＳＰ２において、ノードＤ１０４が送信する無線信号の受信電力が、ノードＣ１０３、ノードＡ１０１及びノードＢ１０２によって測定された結果も含まれる。これらの測定結果は、測定を行ったノードから制御ノード１００へ、例えば無線信号によって通知される。なお、測定を行ったノードから制御ノード１００へは、無線信号の受信電力の測定結果が通知されてもよいし、この測定結果から取得された無線品質の情報が通知されてもよい。
【００５６】
ここで、無線信号の受信電力の測定結果から無線品質を算出する方法について説明する。上述の受信電力の測定結果は、送信ノードからの信号が、その信号の宛て先の受信ノードにおいて受信された際の受信電力である希望信号レベルと、宛て先のノード以外のノードにおいて受信された際の受信電力である干渉信号レベルとに分けられる。すなわち、ＳＰ１では、ノードＡ１０１が無線信号を送信するため、ノードＢ１０２で測定された結果の受信電力は希望信号レベルに対応し、ノードＣ１０３及びノードＤ１０４によって測定された結果の受信電力は干渉信号レベルに対応する。同様に、ＳＰ２では、ノードＤ１０４が無線信号を送信するため、ノードＣ１０３で測定された結果の受信電力は希望信号レベルに対応し、ノードＡ１０１及びノードＢ１０２によって測定された結果の受信電力は干渉信号レベルに対応する。
【００５７】
この場合、無線品質は、希望信号レベルと干渉信号レベルとの比によって、算出されうる。この場合の無線品質は、
ＳＩＲn  ＝  ＳS-D／ＩｎS-D    （式１）
によって表される。ただし、ＳＩＲnは、ｎ番目のＳＰでの無線伝送に対応する無線品質である。例えば、ＳＩＲ1は、ＳＰ１が割り当てられたノードＡからノードＢへの無線伝送に関して、ＳＰ２に係る信号が空間的に分離されて並行して送信された場合のＳＩＲに対応する。また、例えば、ＳＩＲ2は、ＳＰ２が割り当てられたノードＤからノードＣへの無線伝送に関して、ＳＰ１に係る信号が空間的に分離されて並行して送信された場合のＳＩＲに対応する。また、ＳS-Dは送信ノードＳから宛て先の受信ノードＤへ送信された信号に関する希望信号レベルであり、ＩｎS-Dは送信ノードＳから宛て先の受信ノードＤへ送信された信号に関する干渉信号レベルである。なお、ここでの無線品質は、ＳＩＲ（信号対干渉電力比）であるが、ＳＩＮＲやＣＩＲ等の他の品質を表す指標が用いられてもよい。
【００５８】
制御ノード１００は、無線品質の情報を取得すると（Ｓ６０２）、続いて、ＳＰ１とＳＰ２とに係る信号が空間多重によって並行して送信されうるかを判定する（Ｓ６０３）。制御ノード１００は、例えば、上述の、変調方式と符号化率との少なくともいずれかと、必要なＳＩＲとが対応づけられたテーブルを参照する。そして、算出された無線品質と、各ＳＰで現在使用する変調方式と符号化率との少なくともいずれかに対応した必要なＳＩＲとを比較して、ＳＰ１に係る信号とＳＰ２に係る信号との空間多重の可否を判定する。
【００５９】
制御ノード１００は、ＳＰ１に係る信号とＳＰ２に係る信号との双方で空間多重時の無線品質が所望のＳＩＲの水準を超える場合、空間多重を実行可能であると判定し（Ｓ６０４でＹＥＳ）、処理をＳ６０７へ進める。一方、制御ノード１００は、ＳＰ１に係る信号とＳＰ２に係る信号との少なくともいずれかの空間多重時の無線品質が所望のＳＩＲの水準を満たさない場合（Ｓ６０４でＮＯ）、処理をＳ６０５へ進める。
【００６０】
Ｓ６０５では、制御ノード１００は、ＳＰ１の通信期間長とＳＰ２の通信期間長との比較を行う。通信期間長の差が所定長未満である場合、即ち、ＳＰ１とＳＰ２とがほぼ同じ通信期間長を有する場合は、無線品質が水準に満たない方のＳＰに係る信号が、通信期間長の延長によっても通信可能となる確率が低いと考えられる。このため、制御ノード１００は、この場合（Ｓ６０５でＮＯ）、空間多重の実行はできないと判定し、時間的に分離してＳＰ１及びＳＰ２に係る信号が送信されるように制御を行う。すなわち、制御ノード１００は、例えば、図２のようなＤＴＩ２０１内のリソース割り当てを行っている場合は、その割り当てを維持する。一方、制御ノード１００は、通信期間長の差が所定長以上である場合（Ｓ６０５でＹＥＳ）は、通信期間長の短いＳＰ（ここでは、ＳＰ２とする）の通信期間長を伸ばす（Ｓ６０６）。これは、例えば、変調方式と符号化率との少なくともいずれかを変更することによって行われる。また、これは、通信期間長の短いＳＰに係る信号の少なくとも一部を複製することにより、行われてもよい。なお、複製により、受信ノードにおいて最尤復号を行う場合などの受信性能を向上させることができる。なお、制御ノード１００は、延長後の通信期間長が、ＳＰ１の通信期間長以上となる場合（又はＳＰ１の通信期間長とＳＰ２の通信期間長との和の長さ以上となる場合）、空間多重を実行できないと判定して処理を終了してもよい。すなわち、制御ノード１００は、ＳＰ１の通信期間長未満の範囲（又はＳＰ１の通信期間長とＳＰ２の通信期間長との和の長さ未満の範囲）で、ＳＰ２の通信期間長を延長する。その後、制御ノード１００は、延長後の通信期間長を有するＳＰ２を用いた場合の空間多重の実行可否の判定を再度実行する（Ｓ６０３、Ｓ６０４）。制御ノード１００は、例えば、算出された無線品質と、通信期間長の延長に伴って変更された変調方式に対応する必要なＳＩＲとを比較することで空間多重の実行可否を判定する。
【００６１】
Ｓ６０７では、制御ノード１００は、ＳＰ１とＳＰ２が空間多重するようにＤＴＩ２０１内の再スケジューリングを実行する。そして、制御ノード１００は、再スケジューリング後のＤＴＩ２０１の構成を各ノード１０１〜１０４に通知する（Ｓ６０８）。
【００６２】
続いて、図７のシーケンス図を用いて、動作例１における無線通信システム全体の処理の流れについて説明する。なお、図７のシーケンス図による処理の開始前に、図２のようなＤＴＩ２０１内のリソース割り当てがなされているものとする。まず、制御ノード１００は、信号の受信電力の測定要求を各ノード１０１〜１０４に通知し（Ｓ７００）、各ノード１０１〜１０４は、信号の受信電力の測定要求を受信する（Ｓ７０１〜Ｓ７０４）。この時、各ノード１０１〜１０４は、この要求を受信できたことを制御ノード１００に通知するために、ＡＣＫ（肯定応答）を制御ノード１００に対して送信してもよい。
【００６３】
この時点では、例えば図２のようなリソース割り当てが行われているので、ノードＡ１０１が、ＳＰ１においてノードＢ１０２へ宛てた無線信号を送信し（Ｓ７０５）、他のノード１０２〜１０４は、この無線信号の受信電力を測定する（Ｓ７０６〜Ｓ７０８）。ここで、ノードＢ１０２は、通常のデータ受信を同時に行うこともできる（Ｓ７０６）。続いて、ノードＤ１０４が、ＳＰ２においてノードＣ１０３に宛てた無線信号を送信し（Ｓ７０９）、他のノード１０１〜１０３は、この無線信号の受信電力を測定する（Ｓ７１０〜Ｓ７１２）。ここでは、ＳＰ内での信号の送信方向は一方向であり、上述の処理はＳＰ１とＳＰ２とに係る信号の空間多重の実行可否の判定を行うための情報収集であるため、その一方向でのみ、また、ＳＰ１及びＳＰ２に係る無線信号の受信電力のみの測定を行った。しかし、他のＳＰに係る信号を空間多重する可能性がある場合は、そのＳＰや他のＳＰに係る信号の無線信号の測定が行われてもよいし、ＳＰ内の双方向の通信に関して、受信電力の測定が行われてもよい。
【００６４】
それぞれＳＰ１及びＳＰ２の受信ノードであるノードＢ１０２およびノードＣ１０３は、測定した受信電力を、制御ノード１００へ通知する（Ｓ７１３、Ｓ７１４）。制御ノード１００は、この通知された受信電力の測定結果に基づいて、空間多重を仮定した場合のＳＰ１とＳＰ２とにおける無線品質（例えばＳＩＲ）を算出する。なお、ノードＢ１０２およびノードＣ１０３は、測定した受信電力から、空間多重時のＳＰ１及びＳＰ２に関する無線品質を算出して、この算出結果を制御ノード１００に送信してもよい。
【００６５】
制御ノード１００は、続いて、取得した無線品質の情報に基づいて、空間多重の可否を判定する（Ｓ７１５）。例えば、制御ノード１００は、取得した無線品質の値と、上述のテーブル内の現在の変調方式と符号化率とに対応する必要なＳＩＲの値とを比較して、空間多重の可否を判定する。ここでは、制御ノード１００が、ＳＰ２における無線品質が必要なＳＩＲ未満であったものする。
【００６６】
すると、制御ノード１００は、ＳＰ１とＳＰ２との通信期間長差を比較し、その差が所定長以上である場合に、通信期間長が短いＳＰ２の通信期間長を伸ばして再構成する（Ｓ７１６）。この再構成は、例えば、変調方式と符号化率との少なくともいずれかを変更することによって行われる。また、この再構成は、通信期間長の短いＳＰに係る信号の少なくとも一部を複製することにより、行われてもよい。
【００６７】
その後、制御ノード１００は、再度、取得した無線品質が、通信期間長を延長したことによって、通信が可能な水準を満たすかを判定することにより、空間多重の可否を判定する（Ｓ７１７）。ここでは、ＳＰ２に係る信号の変調方式を変更したことで、取得された無線品質が、その変調方式に必要なＳＩＲを超えたものとする。この結果、制御ノード１００は、ＳＰ１に係る信号と、通信期間長が延長されたＳＰ２に係る信号とが、空間多重により空間的に分離されて並行して送信されるように、ＤＴＩ２０１内の再スケジューリングを行う。また、制御ノード１００は、再スケジューリング結果を各ノード１０１〜１０４へ通知する。そして、各ノード１０１〜１０４は、制御ノード１００が通知したリソース割り当てによりデータ通信を行う（Ｓ７１９）。
【００６８】
続いて、無線通信システムの動作の具体例について、概略図（図８〜図１３）を用いて説明する。まず、上述のように、制御ノード１００は、各ノード１０１〜１０４に対して、ＳＰ１とＳＰ２とにおける信号の測定を要求する。それに応じて、ノードＡ１０１は、ＳＰ１で無線信号を送信し、ノードＢ１０２〜ノードＤ１０４は、この無線信号の受信電力を測定する。図８は、このときの測定の様子の概念図である。図８は、ノードＡ１０１からの無線信号が、ノードＢ１０２においては−７０ｄＢｍ、ノードＣ１０３においては−９０ｄＢｍ、ノードＤ１０４においては−１００ｄＢｍで受信されたことを示す。
【００６９】
なお、図８を含め以下の説明で用いる図では明示されないが、ノードＡ１０１は、ノードＢ１０２の位置に応じた指向特性のアンテナを用いて信号を送信し、同様に、ノードＢ１０２は、ノードＡの位置に応じた指向特性のアンテナを用いて信号を受信する。したがって、ノードＡ１０１のメインローブ方向等のアンテナゲインが大きい方向以外の方向では、送信信号の電力レベルはアンテナによって抑圧することができる。同様に、ノードＣ１０３及びノードＤ１０４においても、ノードＣ１０３とノードＤ１０４との間の通信に用いる指向特性のアンテナで、ノードＡ１０１からの信号を受信することができ、これによっても信号の受信電力が抑圧されうる。このとき、ノードＢ１０２は、ノードＡ１０１が送信した無線信号を用いたデータ通信を行うと共に、受信電力を測定することができる。ここで、ノードＢ１０２では、ノードＡ１０１からの無線信号は希望信号であるから、この無線信号の受信レベル（−７０ｄＢｍ）を、希望信号レベル（式１のＳA-B）として記憶しておく。また、ノードＣ１０３及びノードＤ１０４では、ノードＡ１０１からの無線信号は干渉信号である。このため、ノードＣ１０３及びノードＤ１０４は、この無線信号の受信レベル（それぞれ−９０ｄＢｍ、−１００ｄＢｍ）を、干渉信号レベル（式１のＩｎA-C又はＩｎA-D）として記憶しておく。
【００７０】
続いて、ノードＤ１０４は、ＳＰ２で無線信号を送信し、ノードＡ１０１〜ノードＣ１０３は、この無線信号の受信電力を測定する。図９は、このときの測定の様子の概念図である。図９は、ノードＤ１０４からの無線信号が、ノードＡ１０１においては−１０５ｄＢｍ、ノードＢ１０２においては−９０ｄＢｍ、ノードＣ１０３においては−７５ｄＢｍで受信されたことを示す。このとき、ノードＣ１０３は、ノードＤ１０４が送信した無線信号を用いたデータ通信を行うと共に、受信電力を測定することができる。ここで、ノードＣ１０３では、ノードＤ１０４からの無線信号は希望信号であるから、この無線信号の受信レベル（−７５ｄＢｍ）を、希望信号レベル（式１のＳD-C）として記憶しておく。また、ノードＡ１０１及びノードＢ１０２では、ノードＤ１０４からの無線信号は干渉信号である。このため、ノードＡ１０１及びノードＢ１０２は、この無線信号の受信レベル（それぞれ−１０５ｄＢｍ、−９０ｄＢｍ）を、干渉信号レベル（式１のＩｎD-A又はＩｎD-B）として記憶しておく。
【００７１】
その後、これらの測定結果は、それぞれＳＰ１及びＳＰ２の受信ノードであるノードＢ１０２及びノードＣ１０３から、制御ノード１００に報告される。なお、測定結果そのものではなく、測定結果から算出された無線品質（ＳＩＲ）が、ノードＢ１０２及びノードＣ１０３から制御ノード１００に通知されてもよい。このとき、ノードＢ１０２におけるＳＰ１とＳＰ２とに係る信号の空間多重が想定される場合のＳＩＲは、希望信号レベルが−７０ｄＢｍで、干渉信号レベルが−９０ｄＢｍであるから、ＳＩＲ1＝２０ｄＢとなる。一方、ノードＣ１０３におけるＳＰ１とＳＰ２とに係る信号の空間多重が想定される場合のＳＩＲは、希望信号レベルが−７５ｄＢｍで、干渉信号レベルが−９０ｄＢｍであるから、ＳＩＲ2＝１５ｄＢとなる。なお、この無線品質の算出は、上述の通り、制御ノード１００と、ＳＰ１及びＳＰ２の受信ノードとのいずれにおいて行われてもよい。
【００７２】
制御ノード１００は、この無線品質の情報を取得すると、続いて、その無線品質の値が、現在使用中の変調方式に対応する必要なＳＩＲを満たしているかを、テーブルを参照して判定する。図１０に、このテーブルの例を示す。上述の通り、制御ノード１００は、各変調方式に対して必要なＳＩＲを、図１０に示すようなテーブルとして記憶している。ここで、各変調方式に対して必要なＳＩＲは、例えば、通信に要求されるＢＥＲ（Ｂｉｔ  Ｅｒｒｏｒ  Ｒａｔｅ）等から算出され、予め決定されうる。図１０によれば、例えば、ＱＰＳＫを使用するＳＰについて、その無線品質が７ｄＢであった場合は、ＱＰＳＫに必要なＳＩＲは８．６ｄＢであるため、所望のＢＥＲを達成できないことが分かる。なお、図１０では、変調方式のみが考慮されているが、符号化率や拡散率など、他の要素が考慮されてもよい。すなわち、例えば、変調方式がＢＰＳＫで符号化率が例えば１／２又は１／３の場合について、それぞれ必要なＳＩＲの値が、テーブル中に格納されてもよい。
【００７３】
図１１に、空間多重時が想定される場合のＳＰ１及びＳＰ２の配置と無線品質の例を示す。なお、空間多重を行う前に、ＳＰ１およびＳＰ２に係る信号では、変調方式として１６ＱＡＭが使用されていたものとする。また、ＳＰ２に係る信号と並行して送信される期間のＳＰ１に係る信号の無線品質ＳＩＲ1は２０ｄＢで、ＳＰ１に係る信号と並行して送信される期間のＳＰ２に係る信号の無線品質ＳＩＲ2は１５ｄＢとなる。
【００７４】
この時、上述の変調方式とＳＩＲとを対応付けるテーブルから、１６ＱＡＭでは１５．６ｄＢのＳＩＲが必要であるのに対して、ＳＰ１に係る信号のＳＩＲ1は２０ｄＢであり、十分な無線品質を得ることができている。このため、ＳＰ１に係る信号については、所望のＢＥＲ以下の誤り率で通信を行うことができる。一方、ＳＰ２に係る信号のＳＩＲ2は、１５．６ｄＢ以下の１５ｄＢであるため、ＳＰ１に係る信号と空間多重する場合、ＳＰ２に係る信号に関して、所望のＢＥＲ以下の誤り率を達成することができないと予想される。このため、制御ノード１００は、通信期間長の短いＳＰ２に係る信号について、通信期間長を延長して、ＳＰ２に係る信号の無線品質が所望のＢＥＲ以下の誤り率を達成するための水準を満たすように変調方式の変調多値数を下げることを試みる。
【００７５】
図１２に、ＳＰ２の通信期間長を延長して、ＳＰ２に係る信号に要求される無線品質の水準を下げた場合の例を示す。なお、図１１において、ＳＰ１の通信期間長はＳＰ２の通信期間長の２倍以上の長さを有しているものとする。ここで、制御ノード１００は、ＳＰ２に係る信号の変調方式を、１６ＱＡＭからＱＰＳＫへと変更する。ここで、１６ＱＡＭでは、１シンボルあたり４ビットの情報が送信されるのに対して、ＱＰＳＫでは、１シンボルあたり２ビットの情報が送信される。したがって、使用する変調方式を１６ＱＡＭからＱＰＳＫへと変更する場合、同じデータ量を送信するには、２倍のシンボル数が必要となる。したがって、ＳＰ２に係る信号は、同じデータ量を送信する際に変調方式を１６ＱＡＭからＱＰＳＫへと変更したことにより、その通信期間長は、元の通信期間長の概ね２倍となる。また、ＳＰ２に係る信号は、変調方式がＱＰＳＫに変更されたことにより、必要なＳＩＲは８．６ｄＢへと低下する。これに対して、取得されたＳＰ２に関する空間多重時の無線品質（ＳＩＲ2）は１５ｄＢであるため、十分な無線品質で通信可能となる。したがって、制御ノード１００は、ＳＰ２の通信期間長を延長することにより、空間多重を行うことが可能であると判定し、ＤＴＩ２０１内で再スケジューリングを実行する。そして、ノード１０１〜１０４は、再スケジューリングされ、ＳＰ１に係る信号とＳＰ２に係る信号とが空間多重されるように割り当てられたリソースを用いて、データ通信を行う。このように、空間多重を行う際に時間軸上で無駄となっていたリソースを利用して、空間多重が実行される確率を高めることができ、無線通信システム全体としての周波数利用効率を向上させることができる。
【００７６】
なお、通信期間長の短い信号の通信期間長を伸ばす際には、必ずしも図１２のように変調方式を変更する必要はない。図１３に、ＳＰ２の通信期間長を延長して、ＳＰ２に係る信号に要求される無線品質の水準を下げる場合の別の例を示す。図１３では、ＳＰ２に係る信号に要求される無線品質の水準を緩和するため、ＳＰ２に係る信号の全体を複製して、２回冗長伝送する場合の例が示されている。この時、ＳＰ２に係る信号の受信ノードであるノードＣ１０３において、２回受信したデータを利用して最尤復号等により利得を得る。この時の利得を仮に２ｄＢとすると、上述の各変調方式に必要なＳＩＲを対応させたテーブルにおいて１６ＱＡＭを使用する際に必要なＳＩＲは１５．６ｄＢであるが、最尤復号による利得２ｄＢ分だけ、このＳＩＲの基準値を下げることができる。すなわち、信号を複製して送信し、最尤復号を用いることにより、１６ＱＡＭを用いるのに必要なＳＩＲを１３．６ｄＢとすることができる。すると、ＳＩＲ2は１５ｄＢであり、これは最尤復号利得を考慮したＳＩＲの基準値である１３．６ｄＢを超えるため、十分な無線品質で通信を行うことが可能となる。したがって、制御ノード１００は、ＳＰ２に係る信号を複製してＳＰ２の通信期間長を延長することにより、空間多重が可能であると判定することが可能となる。なお、信号の複製は、上述のように、信号全体が複製されてもよいし、その一部が複製されてもよい。また、信号の少なくとも一部または全部は、２回だけでなく３回以上複製されてもよい。さらに、信号の一部と他の一部とで、複製回数が異なってもよく、すなわち、信号の一部は２回複製され、残りの一部は３回複製されてもよい。このようにすることにより、通信期間長の短い信号についての延長後の通信期間長を非常に柔軟に変更することが可能となる。
【００７７】
＜動作例２＞
動作例１では、通信期間長の短いＳＰ２の通信期間長を延長することにより、無線品質が不十分なＳＰ２に係る信号の無線品質を改善して、空間多重が行われる確率を向上させる手法について説明した。本動作例２では、ＳＰ１に係る信号の無線品質が不十分な場合に、その無線品質を改善して、空間多重が行われる確率を向上させる手法について説明する。
【００７８】
図１４は、本動作例２での、ＳＰ１における信号の受信電力の測定の様子を示す概念図である。図８と同様に、図１４は、ノードＡ１０１からの無線信号が、ノードＢ１０２においては−８０ｄＢｍ、ノードＣ１０３においては−８５ｄＢｍ、ノードＤ１０４においては−１００ｄＢｍで受信されたことを示す。ここで、ノードＢ１０２では、ノードＡ１０１からの無線信号は希望信号であるから、この無線信号の受信レベル（−８０ｄＢｍ）を、希望信号レベル（式１のＳA-B）として記憶しておく。また、ノードＣ１０３及びノードＤ１０４では、ノードＡ１０１からの無線信号は干渉信号である。このため、ノードＣ１０３及びノードＤ１０４は、この無線信号の受信レベル（それぞれ−８５ｄＢｍ、−１００ｄＢｍ）を、干渉信号レベル（式１のＩｎA-C又はＩｎA-D）として記憶しておく。
【００７９】
図１５は、本動作例２での、ＳＰ２における信号の受信電力の測定の様子を示す概念図である。図９と同様に、図１５は、ノードＤ１０４からの無線信号が、ノードＡ１０１においては−１０５ｄＢｍ、ノードＢ１０２においては−９５ｄＢｍ、ノードＣ１０３においては−７０ｄＢｍで受信されたことを示す。ここで、ノードＣ１０３では、ノードＤ１０４からの無線信号は希望信号であるから、この無線信号の受信レベル（−７０ｄＢｍ）を、希望信号レベル（式１のＳD-C）として記憶しておく。また、ノードＡ１０１及びノードＢ１０２では、ノードＤ１０４からの無線信号は干渉信号である。このため、ノードＡ１０１及びノードＢ１０２は、この無線信号の受信レベル（それぞれ−１０５ｄＢｍ、−９５ｄＢｍ）を、干渉信号レベル（式１のＩｎD-A又はＩｎD-B）として記憶しておく。
【００８０】
以上より、ＳＰ２に係る信号と並行して送信される期間のＳＰ１に係る信号の無線品質ＳＩＲ1は１５ｄＢで、ＳＰ１に係る信号と並行して送信される期間のＳＰ２に係る信号の無線品質ＳＩＲ2も１５ｄＢとなる。この時、図１０の変調方式とＳＩＲとを対応付けるテーブルから、１６ＱＡＭでは１５．６ｄＢのＳＩＲが必要であるのに対して、ＳＩＲ1及びＳＩＲ2はいずれもこの基準を満たさない。したがって、制御ノード１００は、このままでは空間多重を実行することができないと判定し、通信期間長の短いＳＰ２の通信期間長を延長する。ここでは、例えば、通信期間長の延長に伴って、ＳＰ２に係る信号の変調方式が１６ＱＡＭからＱＰＳＫへと変更されるものとする。
【００８１】
図１６は、ＳＰ２の通信期間長を延長して、ＳＰ２に係る信号に要求される無線品質の水準を下げた場合の例を示す。このとき、ＳＩＲ2は、ＱＰＳＫに必要なＳＩＲの水準である８．６ｄＢを超える１５ｄＢであるため、ＳＰ２に係る信号は、空間多重後も所望のＢＥＲを達成することができると考えられる。一方で、ＳＰ１に係る信号は、依然として所望のＢＥＲを達成することができるＳＩＲの水準（１５．６ｄＢ）を満たさない。ここで、ＳＰ２に係る信号は、その無線品質が１５ｄＢであり、所望のＢＥＲを達成することができるＳＩＲの水準（８．６ｄＢ）を大幅に超えている。したがって、ＳＰ２に係る信号は、送信電力をその水準を下回らない範囲で（最大６．４ｄＢだけ）下げたとしても、所望のＢＥＲを達成することができるＳＩＲの水準を満たすことができると考えられる。そして、ＳＰ２に係る信号の送信電力を下げると、ＳＰ１に係る信号に対する干渉電力が低下することとなり、結果としてＳＰ１に係る信号の無線品質が向上する。ここで、図１６の状態で、ＳＰ１に係る信号のＳＩＲ値は、１６ＱＡＭに必要なＳＩＲの値より０．６ｄＢだけ足りていない。したがって、例えば、ＳＰ２に係る信号の送信電力を０．６ｄＢ以上下げることで、ＳＰ１に係る信号のＳＩＲ値が１６ＱＡＭに必要なＳＩＲの値に達すると考えられる。
【００８２】
図１７は、ＳＰ１に係る信号の無線品質を向上させるために、ＳＰ２に係る信号の送信電力を３ｄＢ下げた場合に観測される（と予測される）、ＳＰ２での信号の受信電力の値を示している。なお、ここでは、ＳＰ２に係る信号の送信電力を３ｄＢ低減したが、ＳＰ１及びＳＰ２に係る信号に必要なＳＩＲの条件を満たす範囲であれば、ＳＰ２に係る信号の送信電力の低減量は、自由に選択されてもよい。また、制御ノード１００は、決定した送信電力の制御を行うために、各ノード１０１〜１０４に対して、ビーコン等の所定の信号を使用して送信電力の情報を通知する。
【００８３】
図１７では、ＳＰ２に係る信号の送信電力が３ｄＢ下げられた結果、ノードＡ１０１〜ノードＣ１０３における信号の受信電力は、それぞれ、−１０８ｄＢｍ、−９８ｄＢｍ、−７３ｄＢｍとなる。この結果、ノードＢ１０２における、ＳＰ１に係る信号の無線品質は、（−８０ｄＢｍ−（−９８ｄＢｍ））により、１８ｄＢとなる。同様に、ノードＣ１０３における、ＳＰ２に係る信号の無線品質は、（−７３ｄＢｍ−（−８５ｄＢｍ））により、１２ｄＢとなる。この様子を図１８に示す。
【００８４】
図１８に示すように、ＳＰ２の通信期間長を延長して送信電力を下げることにより、ＳＰ１に係る信号が１６ＱＡＭに要求されるＳＩＲの水準を満たしながら、ＳＰ２に係る信号がＱＰＳＫに要求されるＳＩＲの水準を満たすことが可能となる。なお、この場合でも、上述のようにＳＰ２に係る信号の少なくとも一部を複製して要求されるＳＩＲの水準を下げることにより、ＳＰ２に係る信号の送信電力を下げるための余地を発生させ、結果としてＳＰ１に係る信号の無線品質を改善することができる。このように、本動作例では、空間多重時の使用されていないリソースを利用して、ＳＰ２に係る信号の通信期間長を伸ばして送信電力を制御することで、ＳＰ１及びＳＰ２に係る信号が、共に空間多重時に必要な無線品質を確保するようにすることができる。この結果、空間多重を行うことができる確率を高めることができ、無線通信システム全体としての周波数利用効率を向上させることができる。
【００８５】
なお、上述の実施形態では、空間多重において並行して通信を行う送信ノード及び受信ノードが、それぞれのＳＰに対して１つである場合について説明したがこれに限られない。すなわち、例えば、ＳＰ１とＳＰ２とが、共に１つの送信ノードから送信されてもよいし、共に１つの受信ノードにおいて受信されてもよい。例えば、動画データと音声データとが共に第１のノードから第２のノードへと送信される場合、これらの動画データと音声データとを、それぞれ異なる通信経路を介して、空間的に分離して送信することができる。そして、この場合、一般的に、音声データの方が動画データよりもサイズが小さいため、それぞれが干渉しない場合の通信期間長の差が大きくなる傾向がある。したがって、これらの動画データと音声データとをそれぞれ送信する２つの通信リンクが互いに干渉する場合であっても、上述のような制御を行うことにより、空間的に分離して並行して通信できる可能性を高めることができる。
【００８６】
＜＜その他の実施形態＞＞
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【００８７】
制御ノード：１００、ノード：１０１〜１０４、無線品質取得部４０５、空間多重判定部４０７、通信期間長決定部４０８、ＭＣＳ決定部４０９
【図１】
0006527333.tif 000002
【図２】
0006527333.tif 000003
【図３】
0006527333.tif 000004
【図４】
0006527333.tif 000005
【図５】
0006527333.tif 000006
【図６】
0006527333.tif 000007
【図７】
0006527333.tif 000008
【図８】
0006527333.tif 000009
【図９】
0006527333.tif 000010
【図１０】
0006527333.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0006527333.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
0006527333.tif 000017
【図１７】
0006527333.tif 000018
【図１８】
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