(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の無線ネットワークシステム内で、所定の周期でフレーム周期を設定して、そのフレーム周期内の伝送帯域を所定のスロット単位に設定する無線伝送方法において、
無線伝送する信号の変調方式および符号化方式の組み合わせを複数用意し、
データ伝送時に伝送路の通信品質の状態に応じて、該複数の組み合わせの内から最適な組み合わせを選択的に利用するに見合ったスロットの数を選択された変調方式および符号化方式の組み合わせに基づいて算出し、
前記伝送帯域の予約を行なう通信局は、前記無線ネットワークシステムの制御を行う制御局に対して前記伝送帯域の予約要求を行ない、前記制御局より割り当てられたスロットにおいて、前記選択された変調方式および符号化方式の組み合わせを用いて情報伝送を行なう
無線伝送方法。
【請求項２】
前記伝送帯域の予約要求は非同期伝送領域を用いて送信され、前記スロットの割り当ては、前記制御局から送られてくる下り管理情報において通知される
請求項１記載の無線伝送方法。
【請求項３】
所定の無線ネットワークシステム内で、所定の周期でフレーム周期を設定して、そのフレーム周期内の伝送帯域を所定のスロット単位に設定する無線伝送システムにおいて、
無線伝送する信号の変調方式および符号化方式の組み合わせを複数用意する手段と、
データ伝送時に伝送路の通信品質の状態に応じて、該複数の組み合わせの内から最適な組み合わせを選択的に利用するに見合ったスロットの数を選択された変調方式および符号化方式の組み合わせに基づいて算出する手段と、
前記伝送帯域の予約を行なう通信局が、前記無線ネットワークシステムの制御を行う制御局に対して前記伝送帯域の予約要求を行ない、前記制御局より割り当てられたスロットにおいて、前記選択された変調方式および符号化方式の組み合わせを用いて情報伝送を行なう手段とを備えた
無線伝送システム。
【請求項４】
前記伝送帯域の予約要求は非同期伝送領域を用いて送信され、前記スロットの割り当ては、前記制御局から送られてくる下り管理情報において通知される
請求項３記載の無線伝送システム。
【請求項５】
所定の無線ネットワークシステム内で、所定の周期でフレーム周期を設定して、そのフレーム周期内の伝送帯域を所定のスロット単位に設定する無線伝送装置において、
無線伝送する信号の変調方式および符号化方式の組み合わせを複数用意する手段と、
データ伝送時に伝送路の通信品質の状態に応じて、該複数の組み合わせの内から最適な組み合わせを選択的に利用するに見合ったスロットの数を選択された変調方式および符号化方式の組み合わせに基づいて算出する手段と、
前記無線ネットワークシステムの制御を行う制御局に対して前記伝送帯域の予約要求を行ない、前記制御局より割り当てられたスロットにおいて、前記選択された変調方式および符号化方式の組み合わせを用いて情報伝送を行なう手段とを備えた
無線伝送装置。
【請求項６】
前記伝送帯域の予約要求は非同期伝送領域を用いて送信され、前記スロットの割り当ては、前記制御局から送られてくる下り管理情報において通知される
請求項５記載の無線伝送装置。
【請求項７】
所定の無線ネットワークシステム内で、所定の周期でフレーム周期を設定して、そのフレーム周期内の伝送帯域を所定のスロット単位に設定する無線伝送方法において、無線伝送する信号の変調方式および符号化方式の組み合わせを複数用意するステップと、
データ伝送時に伝送路の通信品質の状態に応じて、該複数の組み合わせの内から最適な組み合わせを選択的に利用するに見合ったスロットの数を選択された変調方式および符号化方式の組み合わせに基づいて算出するステップと、
前記無線ネットワークシステムの制御を行う制御局に対して前記伝送帯域の予約要求を行ない、前記制御局より割り当てられたスロットにおいて、前記選択された変調方式および符号化方式の組み合わせを用いて情報伝送を行なうステップとをコンピュータに実現させるための
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線伝送方法、無線伝送システム、無線伝送装置及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、情報の無線伝送を行なう場合、無線伝送路に特定のフレーム周期を規定し、その情報をパケット化して無線伝送する方法が一般に用いられていた。近年では、無線LAN や、ワイヤレスATM 、あるいはワイヤレスIEEE1394など、様々な情報を同一の無線伝送路上で無線伝送する方法が開発されつつある。例えば、ワイヤレスIEEE1394では、IEEE1394高速シリアルバス規格に基づいて、無線伝送を行なう方法であり、アイソクロナス伝送（当時伝送）とアシンクロナス伝送（非同期伝送）の双方の伝送モードが用意されている。
【０００３】
さらに、各種情報の伝送に対して予め伝送帯域を確保してから、情報伝送を行なう方法も考えられる。これは、例えば、ワイヤレスIEEE1394においては、アイソクロナス伝送のために、伝送路を時分割で帯域予約を行なった上で情報伝送を行なう方法である。
【０００４】
従来より存在する無線伝送方法では、唯一の変調方式及び唯一の符号化方式を利用することによって、送信側装置と受信側装置の構造を簡素化することができた。
【０００５】
また、従来の無線伝送方法では、唯一の変調方式及び唯一の符号化方式を利用するために、比較的近距離間の通信では送信出力を抑制して送信を行ない、比較的遠距離間の通信では送信出力を増大させて通信を行なうことが一般的に行なわれていた。
【０００６】
従来の無線伝送方法のように、通信距離に応じて送信出力を変える方法は、例えば、動画像情報の伝送を行なう場合など、伝送される情報量が多い場合には、その情報量に従って、伝送誤り率の発生が増加する傾向にあった。
【０００７】
また、従来の無線伝送方法のように、唯一の変調方式及び唯一の符号化方式を利用して伝送を行なう場合には、携帯電話やデジタル放送など、無線伝送路上を伝送される通信量がほぼ同一である場合には、効率の良い無線伝送が可能であった。
【０００８】
無線ホームネットワークを利用して、例えば、放送番組の長時間録画を行なうための動画像情報と、遠隔操作のための制御コード情報とを、同一の無線伝送路上で伝送する場合にも、それぞれの情報量に関係なく唯一の変調方式ならびに唯一の符号化方式を利用していた。
【０００９】
さらに、近距離通信と遠距離通信との双方に、同じ変調方式および同じ符号化方式を用いていたため、遠距離通信は勿論であるが、近距離通信においても冗長な誤り訂正符号の付加などが行なわれていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、必要最小限の伝送帯域を利用した情報伝送が可能になる無線伝送方法を提案しようとするのである。
【００１１】
また、本発明は、帯域予約伝送に最適な伝送形式を選択して、情報伝送を行うことのできる無線伝送方法を提案しようとするものである。
【００１２】
本発明は、伝送路品質の良い情報伝送が可能となると共に、情報伝送の伝送品質が良好の場合には、標準の伝送速度より高速の変調方式および符号化方式で情報伝送を行うことによって、高速な情報伝送が可能になる無線伝送方法を提案しようとするものである。
【００１３】
本発明は、必要最小限の伝送帯域を利用した情報伝送が可能になると共に、所定の無線ネットワークシステム内の全ての通信局間での情報伝送が可能になる無線伝送装置を提案しようとするものである。
【００１４】
本発明は、伝送品質が一定のレベル以下になった場合に、必要に応じて予約帯域を追加することで、より高品質な情報伝送を安定的に継続して行なうことのできる無線伝送装置を提案しようとするものである。
【００１５】
本発明は、必要最小限の伝送帯域を利用した情報伝送が可能になると共に、より広帯域を利用して確実な伝送を可能とする伝送方式や、より狭帯域で高速伝送を可能とする伝送方式など、複数の変調方式および複数の符号化方式を組み合わせて利用することで、その都度、情報伝送に最適な方式を選択することのできる無線伝送装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明による無線伝送方法は、所定の無線ネットワークシステム内で、無線伝送する信号の変調方式および符号化率の組み合わせを複数用意し、その複数の組み合わせの内から最適な組み合わせを選択的に利用して、情報伝送を行なうものである。
【００１７】
かかる本発明によれば、無線伝送する信号の変調方式および符号化率の複数の組み合わせの内から最適な組み合わせを選択的に利用して、情報伝送を行なう。
【００１８】
また本発明は、伝送帯域の予約を行なう通信局が、無線ネットワークシステムの制御を行う制御局に対して伝送帯域の予約要求を行ない、制御局より割り当てられたスロットにおいて、選択された変調方式および符号化方式の組み合わせを用いて情報伝送を行なうようにした無線伝送方法である。
【００２９】
〔発明の実施の形態の具体例〕
以下に、本発明の実施の形態の具体例の無線伝送方法及び無線伝送装置の概要を説明する。先ず、無線伝送を行なうために、複数の変調方式および符号化方式の信号形式を用意し、その都度、最適な信号方式を選択して伝送する。
【００３０】
また、無線ネットワーク上で共通となる第１の変調方式および第１の符号化方式を利用して、全ての通信局間で伝送制御情報の通信を相互に行ない、特定の通信局間の情報伝送に対しては、第２の変調方式および第２の符号化方式を利用して通信を行なう。
【００３１】
ここで、第２の変調方式と第２の符号化方式とは、第１の変調方式および第１の符号化方式に比べて、より広帯域を使う伝送方法や、より狭帯域で伝送可能な方法など、複数の変調方式および符号化方式を組み合わせて利用できるものとする。
【００３２】
さらに、IEEE1394準拠のパケットを無線伝送する場合に、例えばアシンクロナス情報の伝送には、第１の変調方式および第１の符号化方式を利用し、アイソクロナス情報の伝送には、必要に応じて第２の変調方式および第２の符号化方式を利用して通信を行なう。
【００３３】
なおアイソクロナス情報の伝送には、必ずしも第２の変調方式および第２の符号化方式を利用する必要がなく、第１の変調方式および第１の符号化方式を利用して伝送を行なっても良い。
【００３４】
あるいは、無線伝送路上の特定の帯域を予約して伝送する方法に適用した場合に、無線ネットワーク上で共通となる、第１の変調方式および第１の符号化方式を利用して帯域予約を行ない、予約された帯域内の情報伝送においては、第１の変調方式および第１の符号化方式の他に第２の変調方式および第２の符号化方式を利用して通信を行なう。
【００３５】
また、無線伝送中に伝送誤り率などを測定して、その情報から必要に応じて、変調方式および符号化方式を切替える。例えば、規定の伝送誤り率を超えた場合には、予約伝送帯域を追加確保して低速の伝送方式に切替えて情報伝送を継続させる。また、規定の伝送誤り率よりも良好な場合には、高速の伝送方式に切替えて情報伝送を行なうことで、伝送路利用効率を向上させる。
【００３６】
以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態の具体例を詳細に説明する。先ず、図１を参照して具体例の無線ネットワークシステムを説明する。図１において、ＷＮＴは無線ネットワークを示し、これは、例えば、制御局としての無線伝送装置１０４と、端末通信局としての無線伝送装置１０１〜１０３とから構成される。無線伝送装置１０１〜１０４は、それぞれ送受信アンテナを備えている。
【００３７】
無線伝送装置１０１には、ケーブルＬ１を介して、例えば、パーソナルコンピュータ１１及びプリンタ出力装置１２が接続されている。
【００３８】
無線伝送装置１０２には、ケーブルＬ２を介して、例えば、磁気録画再生装置１３が接続されている。
【００３９】
無線伝送装置１０３には、ケーブルＬ３を介して、例えば、セットトップボックス１４及び電話機器１５が接続されている。セットトップボックスは、放送局と家庭との間で信号をやり取りをする中継機、テレビ受像機にＣＡＴＶのラインを接続し、多くの番組を制御する家庭内アダプタ等に利用される。
【００４０】
無線伝送装置１０４には、ケーブルＬ４を介して、例えば、テレビジョン受像機１６及びゲーム機器１７が接続されている。
【００４１】
無線ネットワークＷＮＴにおいては、制御局としての無線伝送装置１０４は、端末通信局としての全ての無線伝送装置１０１〜１０３と通信可能である。通信局１０１は、遠方の通信局１０３との直接通信は不可能であるが、制御局１０４と、通信局１０２との間の直接通信は可能となっている。通信局１０１が通信局１０３と通信する場合は、制御局１０４を介して行えば良い。通信局１０２は、制御局１０４と、通信局１０１、１０３との間の直接通信が可能である。通信局１０３は、遠方の通信局１０１との間の直接通信は不可能であるが、制御局１０４と、通信局１０２との間の通信は可能である。通信局１０３が通信局１０１と通信するには、制御局１０４を介して行えば良い。
【００４２】
図２に、具体例のネットワークシステム内で各通信局（無線伝送装置１０１〜１０４）の間で伝送される信号の構成を示したもので、例えば、フレーム周期を規定してデータの伝送を行なう構成としてある。即ち、図２に示すように、所定の期間で１フレーム期間を規定し、その１フレーム期間の先頭部分の所定区間を制御情報伝送領域とし、その制御情報伝送領域内に、下り制御領域ＤＣと上り制御領域ＵＣとが設定してある。
【００４３】
この下り制御領域ＤＣでは、該当無線ネットワークの構成状況や、該当無線ネットワークにおける情報伝送領域のスロット割当て情報など、無線伝送路の利用方法に掛かる情報等が伝送される。
【００４４】
上り制御領域ＵＣでは、全ての無線伝送装置が時分割で情報を送受しあうことで、ネットワークを構成している装置の状況を、お互いに把握することができる。
【００４５】
また、各フレームの制御情報伝送領域以外の区間を、メディア情報伝送領域ＭＩＴとしてあり、このメディア情報伝送領域ＭＩＴで各種データが、制御局からのアクセス制御により伝送される。
【００４６】
さらに、図３に示すように、メディア情報伝送領域ＭＩＴは、一定の単位でスロットＳ１、Ｓ２、Ｓ３、‥‥‥‥‥‥、Ｓ１５、Ｓ１６が規定され、例えば、スロットＳ１〜Ｓ１３を、アイソクロナス無線伝送のために、制御局が任意の情報伝送に割当てる、例えば、帯域予約１、２及び３のように帯域予約伝送が実施される構成を取る。なお、管理領域は、図２における下り制御領域ＵＣ及び上り制御領域ＵＣから構成される。
【００４７】
さらに、この具体例ではこれらスロット単位の予約を行なって、そのスロット内においては、任意の変調方式や符号化方式を利用して情報伝送が行なえるように工夫したものである。
【００４８】
つまり、任意の情報伝送のために獲得したスロット内では、その情報伝送のために、送信局と受信局の間で、どのような変調方式や符号化方式を用いても良いものと規定する。
【００４９】
なお、このメディア情報伝送領域ＭＩＴでは、帯域予約伝送のためのスロット割当てが行なわれていない場合には、アイソクロナス伝送以外に、アシンクロナス（非同期）情報が無線伝送される構成を取っている。
【００５０】
この具体例においては、これら無線ネットワークで共通の情報伝送には、特定の変調方式や符号化方式を利用して情報伝送が行なえるとしてある。例えば、情報伝送するスロットを予約するために、アシンクロナス（非同期）情報として制御局に要求通知する構成を取っても良い。
【００５１】
図４に、各通信局を構成する無線伝送装置１０１〜１０４の構成例を示す。ここでは、各無線伝送装置１０１〜１０４は基本的に共通の構成とされ、送信及び受信を行なうアンテナ２１と、このアンテナ２１に接続されて、無線送信処理及び無線受信処理を行なう無線処理部２２Ａ、２２Ｂ及び２２Ｃを備えて、他の伝送装置との間の無線伝送ができる構成としてある。
【００５２】
この場合、無線処理部２２Ａ〜２２Ｃで、送信及び受信が行われる伝送方式としては、例えばOFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplex ：直交周波数分割多重）方式と称されるマルチキャリア信号による伝送法式を適用し、送信及び受信に使用する周波数としては、例えば非常に高い周波数帯域（例えば5GHz帯）が使用される。
【００５３】
また、この具体例では、送信出力に付いては、比較的弱い出力が設定され、例えば屋内で使用する場合、数ｍから数十ｍ程度までの比較的短い距離の無線伝送ができる程度の出力としてある。
【００５４】
この無線処理部２２Ａは、第１の変調方式と第１の符号化方式に基づいて、変調・復調の処理を行なえる構成としてあり、無線処理部２２Ｂは、第２の変調方式と第２の符号化方式に基づいて、変調・復調の処理を行なえる構成としてあり、無線処理部２２Ｃは、第３の変調方式と第３の符号化方式に基づいて、変調・復調の処理を行なえる構成としてあり、これらは、制御部２５の指示により、あらかじめ選択して通信を行なうものとする。
【００５５】
そして、無線処理部２２Ａ〜２２Ｃで受信した信号のデータ変換及び無線処理部２２Ａ〜２２Ｃから送信する信号のデータ変換を行なうデータ変換部２３が設けられている。
【００５６】
このデータ変換部２３で変換されたデータを、インターフェース部２４を介して接続された処理装置に供給すると共に、接続された処理装置から供給されるデータを、インターフェース部２４を介してデータ変換部２３に供給して変換処理できる構成としてある。
【００５７】
ここでは、無線伝送装置のインターフェース２４の外部インターフェースとして、例えば、IEEE1394の様な高速シリアルバス２７を経由して接続される機器２８に対して、音声や映像情報、あるいは各種データ情報の送受信が行なえる構成としてある。あるいは、接続される機器２８の本体内部に、これら無線伝送装置を内蔵させても良い。
【００５８】
無線伝送装置内の各部は、マイクロコンピュータなどで構成された制御部２５の制御に基づいて処理を実行する構成としてある。この場合、無線処理部２２Ａ〜２２Ｃで受信した信号が、無線伝送帯域予約情報などの制御信号である場合には、その受信した信号をデータ変換部２３を介して制御部２５に供給して、制御部２５がその受信した制御信号で示される状態に各部を設定する構成としてある。
【００５９】
さらに、制御部２５には内部メモリ２６が接続してあり、その内部メモリ２６に、通信制御に必要なデータや、予約されたスロット情報や、情報伝送毎に利用する無線処理部を指定する情報などを一時記憶させる構成としてある。
【００６０】
受信した信号が同期信号である場合には、その同期信号の受信のタイミングを制御部２５が判断して、その同期信号に基づいたフレーム周期を設定して、そのフレーム周期で通信制御処理を実行する構成としてある。
【００６１】
また、制御部２５から他の伝送装置に対して伝送する、無線伝送帯域予約情報などの制御信号についても、制御部２５からデータ変換部２３を介して無線伝送処理部２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃに供給して、無線送信するようにしてある。
【００６２】
図５に、複数の変調方式と符号化方式の組み合わせとして、変調方式と畳込み符号化率を変えた組み合わせたものとの伝送スロットの関係を示す。ここでは、具体例として２つの変調方式と、２つの畳込み符号化率を組み合わせて、４通りのレートを用意してあるが、このレートセットよりも、多くても少なくても良い。
【００６３】
まず、基本的な伝送に用いるレート１の組み合わせとして、例えば、変調方式にQPSKを用い、符号化方式としてR=3/4 の畳込み符号化率を適用した組み合わせを用意している。
【００６４】
このレート１に比べて、高速伝送ができる、レート２の組み合わせとして、例えば、変調方式に16QAM を用い、符号化方式としてR=1/2 の畳込み符号化率を適用した組み合わせを用意している。
【００６５】
このレート１に比べて、低速伝送ができる、レート３の組み合わせとして、例えば、変調方式にQPSKを用い、符号化方式としてR=1/2 の畳込み符号化率を適用した組み合わせを用意している。
【００６６】
これらの組み合わせの他に、超高速伝送ができる、レート４の組み合わせとして、例えば、変調方式に16QAM を用い、符号化方式としてR=3/4の畳込み符号化率を適用した組み合わせを用意している。
【００６７】
これらの伝送方式を利用して伝送を行なう場合に、無線伝送路上のスロットをどの程度確保すれば良いのかが示されている。つまり、通常伝送のレート１の場合には、４スロット分の情報量の伝送には、４スロットが必要である。
【００６８】
ここで、高速伝送のレート２を適用した場合には、３スロットで伝送が可能であって、低速伝送のレート３では６スロットが必要になることを表わしている。
【００６９】
さらに、超高速伝送のレート４では、２スロットだけで伝送ができてしまうことを表わしている。
【００７０】
なお、これらの変調方式ならびに符号化方式は、具体例を説明するために便宜上用いたものであり、同様の働きをする他の変調方式と符号化方式の組み合わせを用いても良い。
【００７１】
図６は、前述の図５で示された複数の変調方式と畳込み符号化率を変えた組み合わせたレートに応じて、無線伝送路上の伝送スロットを獲得する場合に、どの程度の伝送帯域を予約すれば良いのかを示したものである。
【００７２】
図６中、通常の伝送に利用されるレート１を適用した場合には、４スロットが必要になり、レート１よりも高速で伝送するレート２を適用した場合は、３スロットだけが必要になり、逆にレート１よりも低速で伝送するレート３を適用した場合は、６スロットが必要になる。さらに、レート２よりもさらに高速で伝送可能な場合には、超高速のレート４を適用することが可能ならば、２スロットだけを確保して伝送することができることを表わしている。
【００７３】
図７に、具体例による伝送レートの状態遷移例を図示する。ここで初期設定時に基本レートであるレート１に設定しておき、例えば伝送エラー率が一定の水準以上で伝送品質が良好な場合には、高速伝送レートであるレート２に移行する。例えば伝送エラー率が一定の水準以下で伝送品質が低下した場合には、低速伝送レートであるレート３に移行する。
【００７４】
高速伝送レート２でも、同様にして、伝送品質が良好な場合には、より高速な超高速伝送レートであるレート４に移行し、伝送品質が低下した場合には、通常の伝送レートであるレート１に移行する。
【００７５】
低速伝送レート３では、伝送品質が良好な場合には、通常の伝送レートであるレート１に移行するが、伝送品質が低下した場合には、より低速な伝送レートが存在しないため、この（低速）伝送レートを維持することになる。あるいは、伝送品質が低下した場合には、必要に応じて他局を経由して中継伝送する方法を用いても良い。
【００７６】
超高速伝送レート４では、より高速な伝送レートが存在しないため、この伝送レートを維持し、伝送品質が低下した場合には、１段階低速となる伝送レート２に移行する。
【００７７】
図８には、帯域予約伝送における、帯域予約方法と、帯域割当て方法の手順を示す。ここでは便宜上、帯域予約を行なう通信局と、帯域割当てを行なう中央制御局と、予約伝送を行なう送信局あるいは受信局とを、各機能別に個別に存在している様に表わしているが、それぞれの通信局の機能を兼ね備える構成を取っても良いものである。
【００７８】
まず、帯域予約を行なう通信局から中央制御局宛に、帯域予約要求が送付される。次に伝送帯域の割当てが可能であった場合には、中央制御局から伝送に関係する各局に対して、帯域割当て通知が送付される。さらに、その確認のために、帯域割当ての確認が、各通信局から中央制御局に返送される。その後、中央制御局では、下り制御情報を利用して、帯域割当て伝送の開始を同時通報する。これにより、通常の帯域割当て伝送方式を用いた帯域予約伝送が行なわれることとなる。
【００７９】
予約伝送の受信局では、予約伝送における伝送品質の報告を行なう構成を取る。つまり受信局において、該当予約伝送における伝送品質が規定のレベル以下に低下し、伝送エラーが発生するおそれがある場合には、送信局側にその旨を報告することとする。例えば、上り制御情報を利用して、受信局から送信局に対して伝送品質の報告をする構成を想定する。
【００８０】
図９では、前述の方法を用いて帯域予約伝送中に伝送品質が低下した場合において、伝送帯域を追加予約して低速伝送方式に移行する手順を示す。まず、予約伝送を行なっている受信局では、その予約伝送の伝送品質が低下した場合に、送信局に対して伝送品質低下の報告をする。その伝送品質低下報告を受け取った送信局においては、必要に応じて帯域予約追加要求を中央制御局宛に通知する。
【００８１】
ここでは、即座に中央制御局宛に報告する例を示したが、必要に応じて、例えば、複数の伝送フレームに亘って伝送品質低下の報告を受けた場合に、帯域予約追加要求を中央制御局宛に通知する構成を取っても良い。
【００８２】
この帯域予約追加要求を受け取った中央制御局では、該当する帯域予約伝送に対して、追加割当てが可能であった場合には、下り制御情報を利用して、帯域割当て伝送の追加割当てを同報送信する。
【００８３】
また、中央制御局では、追加割当てを行なう場合に、送信側と受信側での同期を取るために、一定時間経過後に、送受同時に低速伝送方式に移行するタイミングを同報送信する。その、移行タイミングに達しない場合には、従来の通常伝送方式による通信を継続することとする。そして、帯域割当てが変更になるフレームが到来した後、送信側と受信側で同時に低速伝送方式に移行する制御方法を取っても良い。
【００８４】
図１０では、通常伝送方式で帯域予約伝送を行なっている場合に、情報伝送に充分な伝送品質が確保されて、予約帯域の一部だけを利用した、高速伝送方式を利用することが可能であれば、必要に応じて、予約伝送帯域の一部を解放する手順を示す。
【００８５】
ここでは予約伝送の送信局において、予約伝送の受信局から送られてくる伝送品質情報から、該当する予約伝送の高速伝送方式への適用が可能であるかを判断するために、一時的に高速伝送を行ない、高速伝送が伝送品質を満たす様であれば中央制御局に対して予約帯域の解放を送付する具体例を示す。
【００８６】
まず、予約伝送の受信局から送られてくる伝送品質情報が良好な場合に、一時的な高速伝送を行なう予告を、受信局に対して通知する。この通知には、例えば、指定のフレームで一時的に高速伝送を行なう旨が記述されている。さらに、その確認のために、受信局では、この一時的な高速伝送予告の確認を返送する。ここでは、即座に中央制御局宛に報告する例を示したが、必要に応じて、例えば、複数の伝送フレームに亘って伝送品質が良好であると報告を受けた場合に、一時的な高速伝送予告を送信局宛に通知する構成を取っても良い。
【００８７】
そして、指定されたフレームが到来した時点で、送信局と受信局との間で同時に一時的な高速伝送方式による情報伝送が行なわれる。この一時的な高速伝送の情報伝送の結果は、受信側から送信側への伝送品質確認通知を利用して報告される。ここで高速伝送帯域だけでも充分な伝送品質を確保することができると判断した場合に、送信局から中央制御局あるいは、受信局に対して、予約帯域削減要求を送付する。この予約帯域削減要求を受けた中央制御局では、下り制御情報を利用して、帯域削減の実施を同報送信する。この時、制御局では、指定されたフレーム以降で、予約帯域が削減されるタイミングを併せて通知する。ここでは、それ以降、高速伝送を継続する具体例が示されているが、一回だけ一時的な高速伝送を行なって、その後、高速伝送に移行しても、充分な伝送品質を確保することができると判断した場合に、再度、高速伝送に切替える方法を取っても良い。そして、帯域割当てが変更になるフレームが到来した後、予約帯域を一部解放する制御方法を取っても良い。
【００８８】
図１１に、具体例の帯域予約方法（伝送帯域の獲得要求手順）の動作フローを示す。まず、アイソクロナス(Isochronous) 伝送を行なう場合に、帯域予約局となる無線伝送装置において、ステップＳＴ−１で示されている帯域予約伝送要求を受理したとする。この場合、ステップＳＴ−２にてアイソクロナス伝送を行なう送信局と受信局の間の接続関係の情報を獲得する。これには、双方の接続状況の情報が含まれているものとする。
【００８９】
さらに、ステップＳＴ−３において、これらの２局の間の接続状態から、標準の伝送レートよりも、低速のレートでの伝送が必要か否かを判断する。すなわち、例えば、伝送エラー率が所定の値よりも高いため、より冗長度の高い変調方式や符号化方式を用いた伝送が必要であるか否かを判断する。
【００９０】
低速伝送が必要であると判断されれば、ステップＳＴ−４にて、低速伝送に必要なスロット数を算出するとともに、ステップＳＴ−５にて、無線伝送路上に該当する空きスロットが存在するか否かを判断する。
【００９１】
ここで、空きスロットが存在すれば、ステップＳＴ−１０にて伝送スロット新規要求を、制御局宛に送信する。空きスロットが存在しなければ、ステップＳＴ−７移行し通常伝送に必要なスロット数を算出する。
【００９２】
ステップＳＴ−３の分岐より低速伝送が必要なければ、ステップＳＴ−６にて高速伝送が可能であるか否かの判断を行なう。すなわち、例えば、伝送エラー率が所定の値よりも低いため、より冗長度の低い変調方式や符号化方式を用いた伝送が可能であるか判断する。
【００９３】
高速伝送が不可能であると判断された場合には、ＮＯの分岐よりステップＳＴ−７へ移行して通常伝送に必要なスロット数を算出するとともに、ステップＳＴ−９にて、無線伝送路上に該当する空きスロットが存在するか否かを判断する。
【００９４】
ステップＳＴ−６の分岐で、高速伝送が可能であれば、ステップＳＴ−８にて、高速伝送に必要なスロット数を算出するとともに、ステップＳＴ−９にて、無線伝送路上に該当する空きスロットが存在するか否かを判断する。
【００９５】
ステップＳＴ−９の判断で、空きスロットが存在すれば、ステップＳＴ−１０で伝送スロット新規要求を、ネットワークの制御局宛に送信する。空きスロットが存在しなければ、予約処理を抜けて、ステップＳＴ−１３にて、帯域予約伝送が不可能であることを通知する。
【００９６】
ステップＳＴ−１０にて伝送スロット新規要求をネットワークの制御局宛に送信した後、ステップＳＴ−１１において、一定時間を経過するまでに、ネットワークの制御局から伝送スロットの割当てを受けたか否かの判断を行なう。割当てされた場合にはその割当てスロットを利用して伝送が行なわれて処理を抜けるが、割当てが受けられなければ、ステップＳＴ−１２にて、伝送スロット新規要求の再送回数の確認を行なう。
【００９７】
再送回数が規定の回数を超過していなければ、ステップＳＴ−１０に移行して、再度、伝送スロット新規要求を、ネットワークの制御局宛に送信する。再送回数が規定の回数を超過した場合には、予約処理を抜けて、ステップＳＴ−１３にて、帯域予約伝送が不可能であることを通知する。
【００９８】
図１２に、制御局による伝送帯域割当て手順を示す。まず、制御局では、ステップＳＴ−１において、無線ネットワークを構成する通信局から伝送スロット要求を受信する。その情報より、ステップＳＴ−２においてスロット割当てが可能か否かの判断を行なう。
【００９９】
スロット割当てが可能である場合には、ステップＳＴ−３に移行し、伝送スロットを該当する通信局の情報伝送のために登録する。ここで、ステップＳＴ−４にて、そのスロット割当てが新規のスロット割当てか否かを判断する。
【０１００】
新規のスロット割当てであったならば、ステップＳＴ−５に移行し、帯域予約番号を発行し登録する。この帯域予約番号とは、以降のスロット割当ての増減の識別に利用するために付与される。そして、ステップＳＴ−６にて、そのスロット割当て情報を要求局と送信局ならびに受信局に対して送付する。
【０１０１】
その後、ステップＳＴ−７にて、一定時間内に、それぞれの通信局から、割当て確認を受信した場合には、該当するスロットの予約割当てが完了したことになる。予約割当てが完了した場合には、ステップＳＴ−９において、下り管理情報において、該当するスロットの予約割当てが行なわれた事をネットワーク全体に報告する。
【０１０２】
また、ステップＳＴ−４の判断で、そのスロット割当てが新規スロット割当てでない場合には、ＮＯの分岐より、ステップＳＴ−８に移行して、送信側と受信側が同期して、スロット割当てを更新するタイミングを設定する。その後、ステップＳＴ−９において、下り管理情報において、該当するスロットの予約割当て変更と、更新するタイミングをネットワーク全体に報告する。
【０１０３】
ステップＳＴ−７にて、一定時間内に、それぞれの通信局から、割当て確認を受信できなかった場合には、ＮＯの分岐より、ステップＳＴ−１０にて、指定再送回数の判断を行なう。再送回数に達していない場合には、ステップＳＴ−６に移行して、そのスロット割当て情報を再送する。再送回数を超過した場合には、ステップＳＴ−１１において、前述のステップＳＴ−５で設定した帯域予約番号を削除し、ステップＳＴ−１２にて、割当て不可通知をスロット割当て要求局と送信局ならびに受信局に対して送付する。
【０１０４】
また、ステップＳＴ−２の判断にて、スロット割当てが不可能であった場合にも、ステップＳＴ−１２において、割当て不可通知をスロット割当て要求局に対して送付する。
【０１０５】
図１３に、スロット割当て確認の返送手順を示す。ここでは、ステップＳＴ−１において、制御局から送られてくるスロット割当てを、予約局や送信局あるいは受信局において受信して、帯域予約番号とともに該当するスロットが帯域予約されたことを知る。
【０１０６】
そして、ステップＳＴ−２にて、スロット割当て確認を制御局宛に返送する。各通信局においては、その後制御局から送られてくる、下り制御情報のスロット割当て情報より、実際に伝送を開始することができる。
【０１０７】
図１４に、スロット割当て伝送の受信局側での監視手順を示す。ここではスロット伝送受信中に、例えば上り制御領域を利用して、スロットの受信状態の伝送品質を送信局や制御局に対して報告する構成を考える。
【０１０８】
まず、ステップＳＴ−１でスロット割当て受信中か否かを判断する。スロット受信中であった場合には、ステップＳＴ−２において、該当する受信スロットでの伝送誤り率の判定を行なう。この伝送誤り率の判定には、例えば誤り訂正を行なわない状態での伝送誤り率を判断材料としても良い。また、この判定には、複数フレームに亘った、長期間の伝送誤り率の結果を反映しても良い。
【０１０９】
ここで、伝送スロットにおける伝送誤り率が所定のレベル以下の場合には、ステップＳＴ−３にて、伝送品質の低下と判断した後、ステップＳＴ−４にて、伝送品質の確認通知報告を行なう。この伝送品質の確認通知報告方法としては、例えば上り制御領域を利用して、フレーム毎に報告する構成については、図１５で説明する。また、同様の働きをするのであれば、他の方法を用いて伝送品質の確認通知報告をしても良い。
【０１１０】
図１５に、スロット割当て伝送中の受信局での処理手順を示す。まず、ステップＳＴ−１にてスロット割当て伝送受信中か否か判断し、受信中でなければ処理を抜ける。スロット割当て伝送受信中であれば、ステップＳＴ−２にて一時的高速伝送予告を受信したか否かを判断する。ここで一時的高速伝送予告を受信した場合に、ステップＳＴ−３にて高速伝送の受信が可能か否かを判断する。高速伝送が可能であるならば、ステップＳＴ−４にて、一時的高速伝送予告に記載されている高速伝送速度情報と、一時的高速伝送を行なうフレームの設定を獲得し、それに基づいて高速伝送するフレームを設定する。その後ステップＳＴ−５にて一時的高速伝送確認を送信局宛に返送する。ステップＳＴ−３で、高速伝送が不可能であったならば処理を抜ける。
【０１１１】
ステップＳＴ−２にて、一時的高速伝送予告を受信しなかった場合は、ステップＳＴ−６にて、高速伝送を行なうフレームか否かを判断し、高速伝送を行なうフレームであった場合には、ステップＳＴ−７にて、高速伝送方式に基づいた復調装置の設定を行ない情報の受信を行なう。高速伝送を行なうフレームでない場合には、さらに、ステップＳＴ−８にて、低速伝送を行なうフレームか否かを判断し、低速伝送を行なうフレームであった場合には、ステップＳＴ−９にて、低速伝送方式に基づいた復調装置の設定を行ない情報の受信を行なう。それ以外の場合には、ステップＳＴ−１０にて、通常の伝送方式に基づいた復調装置の設定を行ない情報の受信を行なう。それらの受信の後、ステップＳＴ−１１において、前述の図１４のシーケンスを用いて伝送品質確認通知の報告を行なう。
【０１１２】
図１６に、スロット割当て伝送の送信局側での監視手順を示す。まず、ステップＳＴ−１にてスロット割当て伝送送信中か否か判断し、送信中でなければ処理を抜ける。スロット割当て伝送送信中であった場合には、ステップＳＴ−２にて、スロット割当て受信局からの伝送品質確認通知の受信を行なう。
【０１１３】
さらに、ステップＳＴ−３にて、現在、一時的高速伝送直後の伝送品質の確認か否かを判断をする。ここで、通常の伝送品質の確認であるならば、ＮＯの分岐より、ステップＳＴ−４にて、該当するスロットにおける伝送品質が低下しているか否かの判断をする。伝送品質の低下が認められる場合には、ステップＳＴ−５にて、低速での情報伝送が可能か否かを判断する。これは例えば、これ以上に低速の伝送レートが存在しない場合には、やむを得ず現状の伝送レートでの伝送を継続するために、処理を抜けることとする。低速伝送が可能ならば、ステップＳＴ−６にて、低速伝送に必要な伝送スロット数の算出を行なう。
【０１１４】
さらに、ステップＳＴ−７にて、無線伝送路上に該当するスロット数に相当する空きスロットが存在するか否かを判断する。空きスロットが存在すれば、ステップＳＴ−８にて制御局に伝送スロットの追加割当て要求を送信する。空きスロットが存在しなければ、現状での伝送を継続するために、そのまま処理を抜ける。
【０１１５】
ステップＳＴ−４の判断にて、伝送品質の低下が認められない場合には、ステップＳＴ−９にて、連続して品質が良好であるか否かを判断する。伝送品質が連続して良好な場合には、ステップＳＴ−１０にて、高速での情報伝送が可能か否かの判断をする。これ以上に高速な伝送レートが存在しない場合には、処理を抜けることする。
【０１１６】
高速伝送が可能な場合には、ステップＳＴ−１１にて、一時的高速伝送予告の通知を受信局宛に送信する。この一時的高速伝送予告には、高速伝送速度情報と、一時的高速伝送を行なうフレームの情報が記載されている。
【０１１７】
ステップＳＴ−３の判断で、一時的高速伝送直後の伝送品質の確認であった場合には、ステップＳＴ−１２に移行し、高速伝送における伝送品質が良好であるか否かの確認を行なう。伝送品質が良好であれば、ステップＳＴ−１３にて制御局に、伝送スロットの削減要求を送信する。伝送品質が良好でなければ、ＮＯの分岐より、通常伝送レートによる伝送が継続される。
【０１１８】
図１７にスロット割当て伝送中の送信局での処理手順を示す。まず、ステップＳＴ−１にてスロット割当て伝送送信中か否か判断し、送信中でなければ処理を抜ける。スロット割当て伝送送信中であった場合には、ステップＳＴ−２にて、受信局側から送られてくる一時的高速伝送確認を受信した場合には、ステップＳＴ−３にて、規定のフレームで指定したスロットを利用して一時的に高速伝送を実施するための設定を行なう。
【０１１９】
ステップＳＴ−２にて、一時的高速伝送確認を受信しなかった場合は、ステップＳＴ−４にて、高速伝送を行なうフレームか否かを判断し、高速伝送を行なうフレームであった場合には、ステップＳＴ−５にて、高速伝送方式に基づいた変調装置の設定を行ない情報の送信を行なう。
【０１２０】
高速伝送を行なうフレームでない場合には、さらに、ステップＳＴ−６にて、低速伝送を行なうフレームか否かを判断し、低速伝送を行なうフレームであった場合には、ステップＳＴ−７にて、低速伝送方式に基づいた変調装置の設定を行ない情報の送信を行なう。それ以外の場合には、ステップＳＴ−８にて、通常の伝送方式に基づいた変調装置の設定を行ない情報の送信を行なう。
【０１２１】
図１８Ａに、下り制御領域において、ネットワークを構成する制御局から各通信局へ送付される下り制御パケット情報の構成例を示す。図中、パケットの種類を表わすパケットＩＤ、この無線ネットワークを識別するネットワークＩＤ、予約されている伝送スロットの状態を表わす予約スロット情報、帯域割当て更新を行なうフレームの情報を記載した帯域割当て更新タイミング、ネットワーク内の通信局の状態を表わすネットワーク・ステーション・リンク・マップ（Network Station Link Map) 等から構成され、これらにＣＲＣ(Cyclic Redundancy Check: 巡回冗長検査）情報が添付されて伝送される。
【０１２２】
図１８Ｂに、上り制御領域においてネットワークを構成する各通信局から送付される、上り制御パケット情報の構成例を示す。図中、パケットの種類を表わすパケットＩＤ、スロット伝送中の通信品質を確認するスロット伝送品質確認情報、自局と交信可能な通信局の状態を表すステーション・リンク・マップ(Station Link Map)、一時的高速伝送を行なう場合に利用する一時的高速伝送通知情報、伝送レートを示す伝送レート情報、等から構成され、これらにＣＲＣ情報が添付されて伝送される。
【０１２３】
図１８Ｃに、帯域予約伝送を行なう場合に、帯域予約を行なう通信局からネットワークを構成する制御局宛に送付される、伝送スロット要求パケット情報の構成例を示す。図中、パケットの種類を表わすパケットＩＤ、このパケットのコマンド（Command)、このパケットの届け先通信局を識別する届け先通信局ＩＤ、このパケットの送り元通信局を識別する送り元通信局ＩＤ、帯域予約の追加と削除に使用される帯域予約番号（新規要求時は未使用）、帯域割当て要求をする要求スロット数情報、その伝送レートとして伝送レート情報等から構成され、これらにＣＲＣ情報が添付されて伝送される。
【０１２４】
図１８Ｄに、帯域予約伝送を行なう場合に、ネットワークを構成する制御局から、帯域予約伝送を行なう各通信局宛に送付される、伝送スロット割当てパケットの構成例を示す。図中、パケットの種類を表わすパケットＩＤ、このパケットのコマンド、このパケットの届け先通信局を識別する届け先通信局ＩＤ、このパケットの送り元通信局を識別する送り元通信局ＩＤ、この新規帯域予約に対して割当てられた帯域予約番号、割当てられた伝送帯域を表わす割当て予約スロット情報、その伝送レートとして伝送レート情報、等から構成され、これらにＣＲＣ情報が添付されて伝送される。
【発明の効果】
【０１２５】
本発明によれば、所定の無線ネットワークシステム内で、無線伝送する信号の変調方式および符号化率の組み合わせを複数用意し、その複数の組み合わせの内から最適な組み合わせを選択的に利用して、情報伝送を行なうようにしたので、必要最小限の伝送帯域を利用した情報伝送が可能になる無線伝送方法を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【０１３６】
【図１】本発明の実施の形態の具体例の無線ネットワークシステムを示すブロック線図である。
【図２】具体例の無線伝送フレームを示す線図である。
【図３】具体例の帯域予約伝送における帯域予約の例を示す線図である。
【図４】図１の具体例の無線ネットワークシステムにおける各無線伝送装置の構成を示すブロック線図である。
【図５】具体例の変調方式と畳込み符号化率の組み合わせと伝送スロットとの関係を示す線図である。
【図６】具体例の各伝送レートにおける帯域予約例を示す線図である。
【図７】具体例の伝送レートの状態遷移の例を示す線図である。
【図８】具体例の帯域予約伝送における、帯域予約方法と、帯域割当て方法の手順を示す線図である。
【図９】具体例の帯域予約伝送中に伝送品質が低下した場合において、伝送帯域を追加予約して低速伝送方式に移行する手順を示す線図である。
【図１０】具体例の高速伝送移行による帯域一部解放手順を示す線図である。
【図１１】具体例の伝送帯域の獲得要求手順を示すフローチャートである。
【図１２】具体例の制御局による伝送帯域割当て手順を示すフローチャートである。
【図１３】具体例のスロット割当て確認手順を示すフローチャートである。
【図１４】具体例の受信局での監視手順を示すフローチャートである。
【図１５】具体例のスロット割当て伝送中の受信局での処理手順を示すフローチャートである。
【図１６】具体例のスロット割当て伝送の送信局での監視手順を示すフローチャートである。
【図１７】具体例のスロット割当て伝送中の送信局での処理手順を示すフローチャートである。
【図１８】Ａ 下り制御パケット情報の構成例を示す線図である。  Ｂ 上り制御パケット情報の構成例を示す線図である。  Ｃ 伝送スロット要求パケットの構成例を示す線図である。  Ｄ 伝送スロット割当てパケットの構成例を示す線図である。
【符号の説明】
【０１３７】
ＷＮＴ 無線ネットワーク、１０１〜１０４ 無線伝送装置、Ｌ１〜Ｌ４ ケーブル、１１ パーソナルコンピュータ、１２ プリンタ出力装置、１３ 磁気録画再生装置、１４ セットトップボックス、１５ 電話機器、１６ テレビジョン受像機、１７ ゲーム機器、２１ 送受信アンテナ、２２Ａ〜２２Ｃ 無線処理部、２３ データ変換部、２４ インターフェース、２５ 制御部、２６内部メモリ、２７ シリアルバス、２８ 接続される機器
【図１】
0004706745.tif 000002
【図２】
0004706745.tif 000003
【図３】
0004706745.tif 000004
【図４】
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【図５】
0004706745.tif 000006
【図６】
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【図７】
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【図８】
0004706745.tif 000009
【図９】
0004706745.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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