(57)【要約】【課題】最大限のデータ転送レートを確保して、スループットの向上を図る。【解決手段】ＣＰＵ１１４は、通信相手との間の通信に時間依存性の干渉があるか否かを判定する。時間依存性の干渉があると判定するとき、CPU I/F用レジスタ１１３を経由して取り込んだ伝送路状態情報またはパケットエラー検出情報に基づいて、通信相手毎に、各ゾーンで使用すべきＰＨＹモードを決定し、ＣＰＵバスを通じてＰＨＹモードテーブル１１５に設定する。セレクタ１１６は、次回送信または受信する際の通信相手の宛先ＩＤとゾーン情報（TimeZoneカウンタ１１０のカウント値）をもとに、その伝送で使用するＰＨＹモードをＰＨＹモードテーブル１１５から選択して、パケット合成・分解処理部１１８に設定する。【選択図】図１
2007288708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
他の通信装置との間でフレーム構成による無線通信を行う通信装置であって、
上記フレーム期間を複数の時間領域に分割する時間領域分割部と、
上記時間領域分割部で分割された複数の時間領域のそれぞれにおける通信状態を監視する通信状態監視部と、
上記通信状態監視部で得られる上記複数の時間領域のそれぞれにおける監視結果に基づいて、上記複数の時間領域のそれぞれで使用すべき伝送方式を設定する伝送方式設定部と
を有することを特徴とする通信装置。
【請求項２】
上記通信状態監視部は、上記他の通信装置との間で少なくとも送信または受信されるパケットのエラーを監視し、
上記伝送方式設定部は、上記パケットのエラー率に応じて上記伝送方式を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項３】
上記伝送方式設定部は、所定の伝送方式に設定されている状態で、上記パケットのエラー率が所定値を越えるとき、上記所定の伝送方式よりデータ転送レートの低い伝送方式に設定し直す
ことを特徴とする請求項２に記載の通信装置。
【請求項４】
上記通信状態監視部は、上記他の通信装置との間の伝送路状態を監視し、
上記伝送方式設定部は、上記伝送路状態に応じて上記伝送方式を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項５】
上記伝送方式設定部は、所定の伝送方式に設定されている状態で、上記伝送路状態が所定状態より悪いとき、上記所定の伝送方式よりデータ転送レートの低い伝送方式に設定し直す
ことを特徴とする請求項４に記載の通信装置。
【請求項６】
上記他の通信装置は複数存在し、
上記通信状態監視部は、それぞれの他の通信装置毎に、上記通信状態を監視し、
上記伝送方式設定部は、それぞれの他の通信装置毎に、上記通信状態監視部の監視結果に基づいて上記伝送方式を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項７】
上記他の通信装置との間の通信に時間依存性の干渉があるか否かを判定する時間依存性判定部をさらに有し、
上記時間依存性判定部で上記時間依存性の干渉があると判定されるとき、
上記通信状態監視部は、上記時間領域分割部で分割された上記複数の時間領域のそれぞれにおける通信状態を監視し、
上記伝送方式設定部は、上記通信状態監視部で得られる上記複数の時間領域のそれぞれにおける監視結果に基づいて、上記複数の時間領域のそれぞれで使用すべき伝送方式を設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の通信装置。
【請求項８】
上記時間依存性判定部で上記時間依存性の干渉がないと判定されるとき、
上記通信状態監視部は、上記時間領域分割部で分割された複数の時間領域のうち所定の時間領域における通信状態を監視し、
上記伝送方式設定部は、上記通信状態監視部で得られる上記所定の時間領域における監視結果に基づいて、上記複数の時間領域のそれぞれで使用すべき伝送方式を設定する
ことを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項９】
上記無線通信は所定の周波数ホッピングパターンの繰り返しで行われ、
上記時間依存性判定部は、上記所定の周波数ホッピングパターンを除いて、周波数ホッピングパターンを順次変化させて受信を行い、いずれかの周波数ホッピングパターンで何らかの通信が受信されるとき、上記時間依存性の干渉があると判定する
ことを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項１０】
上記時間依存性判定部は、上記時間領域分割部で分割された複数の時間領域のそれぞれにおける受信品質のばらつきが所定の範囲を越えるとき、上記時間依存性の干渉があると判定する
ことを特徴とする請求項７に記載の通信装置。
【請求項１１】
他の通信装置との間でフレーム構成による無線通信を行う通信装置における伝送方式設定方法であって、
上記フレーム期間を複数の時間領域に分割する時間領域分割ステップと、
上記時間領域分割ステップで分割された複数の時間領域のそれぞれにおける通信状態を監視する通信状態監視ステップと、
上記通信状態監視ステップで得られる上記複数の時間領域のそれぞれにおける監視結果に基づいて、上記複数の時間領域のそれぞれで使用すべき伝送方式を設定する伝送方式設定ステップと
を有することを特徴とする通信装置における伝送方式設定方法。
【請求項１２】
他の通信装置との間でフレーム構成による無線通信を行う通信装置における伝送方式を設定するために、
上記フレーム期間を複数の時間領域に分割する時間領域分割ステップと、
上記時間領域分割ステップで分割された複数の時間領域のそれぞれにおける通信状態を監視する通信状態監視ステップと、
上記通信状態監視ステップで得られる上記複数の時間領域のそれぞれにおける監視結果に基づいて、上記複数の時間領域のそれぞれで使用すべき伝送方式を設定する伝送方式設定ステップと
を有する伝送方式設定方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１３】
ホスト側の第１の通信装置とデバイス側の第２の通信装置とからなり、上記第１の通信装置と上記第２の通信装置との間でフレーム構成による無線通信を行う無線通信システムであって、
上記第１の通信装置は、
上記フレーム期間を複数の時間領域に分割する時間領域分割部と、
上記時間領域分割部で分割された複数の時間領域のそれぞれにおける通信状態を監視する通信状態監視部と、
上記通信状態監視部で得られる上記複数の時間領域のそれぞれにおける監視結果に基づいて、上記複数の時間領域のそれぞれで使用すべき伝送方式を設定する伝送方式設定部とを有する
ことを特徴とする無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、他の通信装置との間でフレーム構成による無線通信を行う通信装置、伝送方式設定方法、プログラムおよび無線通信システムに関する。詳しくは、この発明は、フレーム期間を分割して得られた複数の時間領域のそれぞれにおける通信状態を監視し、その監視結果に基づいて複数の時間領域のそれぞれで使用すべき伝送方式を設定することによって、最大限のデータ転送レートを確保して、スループットの向上を図るようにした通信装置等に係るものである。
【背景技術】
【０００２】
無線LAN(LocalArea Network)やUWB(Ultra Wide Band)を使った無線PAN(Personal Area Network)では、複数のＰＨＹモードが定義され、そのときの通信品質（伝送路の状況）に応じて、最適なＰＨＹモードを選択し、通常、パケット誤り率が１０％以下になるように制御される（一般に「適応変調方式」などと呼ばれる）。
【０００３】
例えば、IEEE802.11aでは、ＰＨＹモードは６Ｍbpsから５４Ｍbpsまで８種類定義されている。また、Wireless USB(Universal Serial Bus)で使用されるＵＷＢ方式であるWiMedia PHYのMB-OFDM (Multi Band-OrthogonalFrequency Division Multiplexing)方式では、ＰＨＹモードは５３．３Ｍbpsから４８０Ｍbpsまで８種類定義される。このように複数のＰＨＹモードが定義されているシステムにおいて、通信品質に応じて最適なＰＨＹモードを選択する方法が従来より提案されている。
【０００４】
従来、適応変調方式を行う場合は、パイロット信号をモニタして伝送路の状態を推定したり（特許文献１参照）、ある一定の送信パケット数に対するパケット誤りやパケット到達遅延をモニタし、その誤り率や遅延が所定の値を越えた場合、ＰＨＹモードを１段階低レート側に切り替えて改善させる（特許文献２参照）、という方法が採られていた。
【０００５】
この際、どのような方法で伝送路状態やパケット誤り率をモニタする、ということに関しては、ほとんど考慮されておらず、モニタのばらつきを抑えるためには、モニタ数をある程度増やして平均個数を増やす、という方法が検討されているだけであった。パケット誤りの原因が、時間依存性のない干渉信号やガウスノイズであれば、このモニタ方法による適応変調はおよそ問題なく動作する。しかし、時間依存性のある干渉が存在する場合は問題を生じる。
【０００６】
例えば、ＷＵＳＢ（Wireless USB）で採用されているMB-OFDM方式においては、時間依存性のある干渉が存在する。まず、この干渉について説明し、次に時間依存性のある干渉が存在する場合に、従来の方法による適応変調方式を当てはめると、どのような問題が生じるかを説明する。
【０００７】
WiMedia PHYのMB-OFDM方式では、図６にあるとおり７種類の“チャネル”が定義されている。ただし、MB-OFDM方式における“チャネル”は、一般的な周波数チャネルのことではなく、同一周波数帯の中でホッピングパターンが異なる、という意味で使用されている。すなわち、チャネルが異なっていても、互いに干渉を及ぼすことになる。
【０００８】
図７に示すように、TFC:1のチャネルとTFC:2のチャネルを例に取ると、３シンボルに１回、サブバンド１（Subband 1）で信号の衝突が生じる。例えば、図８において,通信装置＃１と通信装置＃２がTFC：1で通信し、通信装置＃３と通信装置＃４がTFC：2で通信している場合、通信装置＃２においてこのような衝突が生じる。通信装置の位置関係や送信電力にもよるが、通信装置＃２に同程度の信号強度で通信装置＃１と通信装置＃３から電波が到達する場合、通信装置＃２ではSubband1の信号を正確に受信することができなくなる。
【０００９】
MB-OFDM方式には、図９に示すように、８つのＰＨＹモードが存在するが、３２０Ｍbps，４００Ｍbps，４８０Ｍbpsモードについては、時間軸拡散（TDS:Time Domain Spreading）を行わないため、上述したようにSubband1が正確に受信できないと、エラー訂正しきれずにパケットエラーになってしまう。一方、２００Ｍbps以下のモードでは、時間軸拡散を行っており、同じ内容のデータを２つの連続するシンボルで送信するため、Subband1で正しく受信できなくても次のSubband2で正しく受信できればパケットエラーにはならない。
【特許文献１】特開平７−２５０１１６号公報
【特許文献２】特表２００４−５１９８９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図１０は、ＷＵＳＢのネットワーク構成例を示している。ネットワーク１は、例えばTFC:1のチャネルを使用し、それぞれ通信装置としてのホスト１およびデバイス１ａ，１ｂで構成されている。ネットワーク２は、例えばTFC:2のチャネルを使用し、それぞれ通信装置としてのホスト２およびデバイス２ａ，２ｂで構成されている。
【００１１】
図１１は、上述の図１０に示すように、ＷＵＳＢのネットワークＡ，Ｂが異なるチャネルで動作しているときの、時間軸に沿った動作の様子を示示している。なお、このＷＵＳＢのネットワークにおける無線通信はスーパーフレーム構成で行われている。図１２は、スーバーフレームの構成例を示している。図示のように、スーパーフレーム周期は、２５６個のメディアアクセススロット（ＭＡＳ）に細分化されている。また、スーパーフレーム内には、管理領域としてのビーコン期間（Beacon Period）と、データ伝送領域が配置されている。また、ビーコン期間は９個のビーコンスロット（Beacon Slot）からなっている。
【００１２】
ホストとデバイスとの間のデータ伝送は、ホストによってＤＲＰ(Distributed Reservation Protocol)予約されたＭＡＳを利用して行われる。図１３は、ＤＲＰ  ＭＡＳの中でのアクセス制御例を示している。ここでは、ＤＲＰ予約された領域の最初に、ＷＵＳＢのホストから、コマンドであるＭＭＣ（Micro-scheduled Management Command）が送信される。
【００１３】
このＭＭＣには、ホストを識別するための情報や、そのＭＭＣ区間内におけるホストからあるデバイスへの下りデータの開始時間、デバイスからホストへの上りデータの開始時間、および次のＭＭＣ送信時間が記載されている。すなわち、ＭＭＣ５１を受信すると、以降の下りデータ５２、上りデータ５３、上りＡＣＫ５４、次回のＭＭＣ５５のタイミングを設定することができる。同様に、次のＭＭＣ５５を受信すると、以降の下りデータ５６、上りデータ５７、上りＡＣＫ５８、次回のＭＭＣ（図示せず）のタイミングが判断できる構成になっている。
【００１４】
図１１では、それぞれのスーパーフレーム周期を１６個のゾーン（Ｚｏｎｅ）に分けて表示している。スーパーフレーム周期は上述したように２５６個のＭＡＳに細分化されているので、それぞれのゾーンには１６個のＭＡＳが含まれている。Zone0にはビーコン期間が含まれるため、いずれのネットワークでも頻繁に送信が行われる。それ以外のゾーンについては、それぞれＤＲＰ予約されたＭＡＳを含むゾーンにおいて頻繁に通信が行われることになる。
【００１５】
そして、ネットワークＡ，Ｂで頻繁に通信が行われているＺｏｎｅが重なっている時間領域で上述した信号衝突が発生する。図１１では、ネットワークＡ，Ｂで頻繁に通信が行われているゾーンをハッチングを施して表している。ネットワークＡでは、Zone0，Zone2〜Zone4，Zone6〜Zone8，Zone10〜Zone12，Zone14が、頻繁に通信が行われているゾーンである。ネットワークＢは、Zone0，Zone3，Zone6，Zone10，Zone13が、頻繁に通信が行われているゾーンである。
【００１６】
この場合、図１１で矢印で示す、４個のゾーンで信号衝突が発生する。すなわち、ネットワークＡでみるとZone0，Zone3，Zone6，Zone12で、ネットワークＢでみるとZone0，Zone6，Zone10，Zone13で、信号衝突が発生する。
【００１７】
このような状態において、従来行われてきた一定の送信パケット数に対するパケットエラーをモニタする方法による適応変調方式を適用すると、ＰＨＹモードを２００Ｍbps以下に下げない限り、１スーパーフレームあたりのパケット誤り率は、例えば４／１１≒０．３６となってしまう。この結果、衝突が生じていないゾーンでは４８０ＭMbpsで通信できる距離にあったとしても、ＰＨＹモードは一律２００Ｍbpsに設定されてしまい、本来持っている伝送キャパシティを十分活用できないことになる。
【００１８】
この発明の目的は、最大限のデータ転送レートを確保して、スループットの向上を図ることにある。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
この発明の概念は、
他の通信装置との間でフレーム構成による無線通信を行う通信装置であって、
上記フレームの期間を複数の時間領域に分割する時間領域分割部と、
上記時間領域分割部で分割された複数の時間領域のそれぞれにおける通信状態を監視する通信状態監視部と、
上記通信状態監視部で得られる上記複数の時間領域のそれぞれにおける監視結果に基づいて、上記複数の時間領域のそれぞれで使用すべき伝送方式を設定する伝送方式設定部と
を有することを特徴とする通信装置にある。
【００２０】
この発明においては、他の通信装置との間でフレーム構成による無線通信が行われる。フレーム期間が複数の時間領域に分割される。例えば、ＷＵＳＢの場合には、ゾーン毎、ＭＡＳ毎、あるいは所定数のＭＡＳ毎等に分割される。そして、分割された複数の時間領域における通信状態が監視される。例えば、少なくとも送信または受信されるパケットのエラーが監視される。また例えば、他の通信装置との間の通信における伝送路状態が監視される。
【００２１】
複数の時間領域のそれぞれにおける監視結果に基づいて、それぞれの時間領域で使用すべき伝送方式が設定される。ここで、使用すべき伝送方式は、例えばＷＵＳＢの場合には、８種類のＰＨＹモード（図９参照）から選ばれる。例えば、通信状態の監視としてパケットのエラーが監視されるものにあっては、パケットのエラー率に応じて伝送方式が設定される。例えば、所定の伝送方式に設定されている状態で、パケットのエラー率が所定値を越えるとき、所定の伝送方式よりデータ転送レートの低い伝送方式に設定し直される。
【００２２】
また例えば、通信状態の監視として他の通信装置との間の伝送路状態が監視されるものにあっては、伝送路状態に応じて伝送方式が設定される。例えば、所定の伝送方式に設定されている状態で、伝送路状態が所定状態より悪いとき、所定の伝送方式よりデータ転送レートの低い伝送方式に設定し直される。
【００２３】
他の通信装置が複数存在する場合には、それぞれの他の通信装置毎に通信状態が監視され、それぞれの他の通信装置毎に通信状態の監視結果に基づいて伝送方式が設定されるようにしてもよい。複数の他の通信装置が存在する場合、通常、それぞれの通信端末装置の位置、性能等によって通信状態が異なることが予想されるからである。
【００２４】
なお、上述したようにフレーム期間を複数の時間領域に分割して通信状態を監視するのは、他の通信装置との間の通信に時間依存性の干渉がある場合に特に有効である。そこで、上述したそれぞれの時間領域毎の通信状態の監視および伝送方式の設定は、他の通信装置との間の通信に時間依存性の干渉があると判定された場合に行われるようにしてもよい。
【００２５】
例えば、無線通信が所定の周波数ホッピングパターンの繰り返しで行われる場合、この所定の周波数ホッピングパターンを除いて、周波数ホッピングパターンを順次変化させて受信を行い、いずれかの周波数ホッピングパターンで何らかの通信が受信されるとき、時間依存性の干渉があると判定できる。また例えば、分割された複数の時間領域のそれぞれにおける受信品質のばらつきが所定の範囲を越えるとき、時間依存性の干渉があると判定できる。
【００２６】
例えば、時間依存性の干渉がないと判定される場合には、時間領域分割部で分割された複数の時間領域のうち所定の時間領域における通信状態が監視され、その所定の時間領域における監視結果に基づいて複数の時間領域のそれぞれで使用すべき伝送方式が設定される。この場合には時間依存性の干渉がないのであるから、それぞれの時間領域毎の通信状態の監視および伝送方式の設定は意味がないと考えられるからである。
【００２７】
上述したように、フレーム期間を分割して得られた複数の時間領域のそれぞれにおける通信状態の監視結果に基づいてそれぞれの時間領域で使用すべき伝送方式を設定することで、それぞれの時間領域毎に、最もデータ転送効率のよい伝送方式を設定することが可能となる。これにより、他の通信装置との間の無線通信において、最大限のデータ転送レートを確保して、スループットの向上を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００２８】
この発明によれば、フレーム期間を分割して得られた複数の時間領域のそれぞれにおける通信状態を監視し、その監視結果に基づいて複数の時間領域のそれぞれで使用すべき伝送方式を設定するものであり、最大限のデータ転送レートを確保して、スループットの向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態について説明する。図１は、実施の形態としての、ＷＵＳＢのホストとして使用される通信装置１００の構成を示している。
【００３０】
この通信装置１００は、TimeZoneカウンタ１１０と、伝送路モニタ部１１１と、パケットエラー検出部１１２と、CPU I/F用レジスタ１１３と、ＣＰＵ１１４と、ＰＨＹモードテーブル１１５と、セレクタ１１６と、ＰＨＹ信号処理部１１７と、パケット合成・分解処理部１１８とを有している。
【００３１】
TimeZoneカウンタ１１０は、各スーパーフレーム周期（図１２参照）をゾーン（Ｚｏｎｅ）毎に分割するためのカウント値を発生する。このTimeZoneカウンタ１１０は１６進カウンタ（４ビットカウンタ）で構成され、Zone０の開始時に０にリセットされ、その後各ゾーンの開始時にインクリメントされていく。このTimeZoneカウンタ１１０は時間領域分割部を構成している。
【００３２】
伝送路モニタ部１１１は、デバイスとしての他の通信装置（通信相手）との間の伝送路状態をモニタする。ＰＨＹ信号処理部１１７でパケット受信時に受信品質ＬＱＩを評価し、この受信品質ＬＱＩを受信パケットに添付している。伝送路モニタ部１１１は、例えば、このように受信パケットに添付されている受信品質ＬＱＩを用いて、伝送路状態をモニタできる。
【００３３】
パケットエラー検出部１１２は、通信相手との間で送受信されるパケットのエラーを検出する。ここでは、受信パケットおよび送信パケットのいずれか、あるいは双方が使用される。パケットには、正常に受信できたか否かを判定するためにＦＣＳというＣＲＣコードが付加されている。パケットエラー検出部１１２は、受信パケットのエラー検出に関しては、このＦＣＳをチェックすることで行うことができる。また、パケットエラー検出部１１２は、送信パケットのエラー検出に関しては、通信相手から送られてくる上りＡＣＫ（図１３参照）に基づいて検出できる。これら伝送路モニタ部１１１およびパケットエラー検出部１１２は、それぞれ、通信状態監視部を構成している。
【００３４】
CPU I/F用レジスタ１１３は、伝送路モニタ部１１１で得られる伝送路状態情報およびパケットエラー検出部１１２で得られるパケットエラー検出情報を、ゾーン（時間領域）を示すタグ（TimeZoneカウンタ１１０のカウント値）と共に、ＣＰＵ１１４に渡す。
【００３５】
このように伝送路状態情報およびパケットエラー検出情報にゾーンを示すタグを付加しておくことで、ＣＰＵ１１４が後でこれらの情報を読み込む際に、どのゾーンのものであるかを簡単に判別できる。なお、複数の通信相手がある場合には、これらの情報にさらに通信相手を特定するための宛先ＩＤも付加しておく。これにより、それぞれの通信相手毎に、時間領域を分割した管理が可能となる。
【００３６】
ＣＰＵ１１４は、ＰＨＹ信号処理部２１７におけるチャネル設定、各ゾーンで使用すべきＰＨＹモード（伝送方式）の設定等の処理を行う。ＰＨＹモードテーブル１１５は、ゾーン毎に使用すべきＰＨＹモードを記憶する。この場合、通信相手が複数存在する場合には、それぞれの通信相手毎に使用すべきＰＨＹモードを記憶する。
【００３７】
セレクタ１１６は、TimeZoneカウンタ１１０で得られるカウント値およびパケット合成・分解処理部１１８で得られる通信相手を特定する宛先ＩＤに基づいて、現在のゾーンおよび通信相手に使用すべきＰＨＹモードをＰＨＹモードテーブル１１５から選択して、パケット合成・分解処理部１１８に設定する。
【００３８】
ＰＨＹ信号処理部１１７は、ＰＨＹ層の信号処理、すなわち変復調処理、周波数シフト処理、エラー訂正処理等を行う。パケット合成・分解処理部１１８は、設定されたＰＨＹモード情報を取り込んでパケットのヘッダを生成しデータペイロードと合わせて送信パケットを合成し、また受信パケットを分解してヘッダ情報とデータペイロード情報を抽出する。
【００３９】
図１に示す通信装置１００において、ＰＨＹモードの設定に係る部分の動作を説明する。
【００４０】
ＣＰＵ１１４は、通信相手との間の通信に時間依存性の干渉があるか否かを判定する。上述したように、ＷＵＳＢにおける通信は例えば７種類のチャネル（図６参照）から選択される所定のチャネルをもって行われる。この場合、各チャネルで周波数ホッピングパターンがそれぞれ異なるものとされている。例えば、周波数ホッピングパターンを各チャネル（自己の使用チャネルを除く）のものに順次変化させて受信を行い、いずれかの周波数ホッピングパターンで所定の通信が受信されているか否かで、干渉の有無の判定を行う。また例えば、各ゾーンのそれぞれにおける受信品質ＬＱＩのばらつきが所定の範囲を越えるか否かで、干渉の有無の判定を行う。
【００４１】
ＣＰＵ１１４は、時間依存性の干渉がないと判定するとき、ゾーンを区別せずに、ＰＨＹモードを設定する。また、ＣＰＵ１１４は、時間依存性の干渉があると判定するとき、ゾーン毎に、ＰＨＹモードを設定する。ＣＰＵ１１４は、CPU I/F用レジスタ１１３を経由して取り込んだ伝送路状態情報およびパケットエラー検出情報に基づいて、通信相手毎に、各ゾーンで使用すべきＰＨＹモードを決定し、ＣＰＵバスを通じてＰＨＹモードテーブル１１５に設定する。
【００４２】
セレクタ１１６は、次回送信または受信する際の通信相手の宛先ＩＤとゾーン情報（TimeZoneカウンタ１１０のカウント値）をもとに、その伝送で使用するＰＨＹモードをＰＨＹモードテーブル１１５から選択して、パケット合成・分解処理部１１８に設定する。送信の場合には送信パラメータに選択されたＰＨＹモードを設定し、受信（デバイス側の送信）の場合には、ＷＤＴＣＴＡのＰＨＹモードに当該ＰＨＹモードを設定する。
【００４３】
図２に示すフローチャートを用いて、ＰＨＹモードの決定処理の手順を説明する。この図２に示すフローは、通信に対する干渉の状態が時間の経過と共に変化していくので（ドリフトや双方の通信状態の変化）、ＰＨＹモードの切り替え時だけではなく、所定の時間間隔、例えば１秒毎に実行することが望ましい。
【００４４】
まず、ステップＳＴ１で、処理を開始し、ステップＳＴ２で、各変数の初期化を行う。つまり、ＣＮＴ(k)＝０、ＰＥＣ(k)＝０に設定する。ここで、ＣＮＴ(k)はゾーンｋにおける送受信パケットのカウント数を示し、ＰＥＣ(k)はゾーンｋにおけるパケットエラーのカウント数を示している。
【００４５】
次に、ステップＳＴ３で、時間依存性の干渉があるか否かを判定する。この判定処理の手順については、後述する。時間依存性の干渉があるときは、ステップＳＴ４で、CPU I/F用レジスタ１１３から、ゾーンｋのパケットエラー検出情報ＦＣＳを取り込み、ステップＳＴ５で、送受信パケットのカウント数を１だけ増加する。ここで、ＦＣＳ＝１はパケットエラー有りを示し、ＦＣＳ＝０はパケットエラー無しを示す。
【００４６】
次に、ステップＳＴ６で、ステップＳＴ４で取り込んだパケットエラー検出情報ＦＣＳに基づいて、パケットエラー有りであるか否かを判定する。パケットエラー有りであるときは、ステップＳＴ７で、パケットエラーのカウント数ＰＥＣ(k)を１だけ増加し、その後にステップＳＴ８に進む。一方、パケットエラー無しであるときは、直ちにステップＳＴ８に進む。
【００４７】
ステップＳＴ８では、ゾーンｋの送受信パケットのカウント数ＣＮＴ(k)が、パケットエラー評価をリセットするパケットカウント数ＣＮＴ０、例えば１００となったか否かを判定する。ＣＮＴ(k)＝ＣＮＴ０でないときは、ステップＳＴ４に戻って、CPU I/F用レジスタ１１３から、ゾーンｋのパケットエラー検出情報ＦＣＳを取り込み、上述したと同様の処理を行う。ＣＮＴ(k)＝ＣＮＴ０であるときは、ステップＳＴ９に進む。
【００４８】
このステップＳＴ９では、ゾーンｋにおけるパケットエラーのカウント数ＰＥＣ(k)が０より大きいか否かを判定する。ＰＥＣ(k)＞０であるときは、ステップＳＴ１０で、カウント数ＰＥＣ(k)が、ＰＨＹモードを切り替えるパケットエラーのカウント数のしきい値ＴＨ、例えば０．１＊ＣＮＴ０より大きいか否かを判定する。
【００４９】
ＰＥＣ(k)＞ＴＨであるときは、ステップＳＴ１１で、ゾーンｋのＰＨＹモードＲａｔｅ(k)が５３．３ＭbpsのＰＨＹモードであるか否かを判定する。なお、ＰＨＹモードには、図９に示すように、５３．３Ｍbps、８０Ｍbps、１０６．７Ｍbps、１６０Ｍbps、２００Ｍbps、３２０Ｍbps、４００Ｍbps、４８０Ｍbpsの８種類
がある。５３．３ＭbpsのＰＨＹモードでないときは、ステップＳＴ１２で、ゾーンｋのＰＨＹモードＲａｔｅ(k)を１段階下げ、その後にステップＳＴ１３に進む。
【００５０】
なお、ステップＳＴ１０でＰＥＣ(k)＞ＴＨでないとき、あるいはステップＳＴ１１で５３．３ＭbpsのＰＨＹモードあるときは、ＰＨＹモードＲａｔｅ(k)を変化させる必要がないので、直ちにステップＳＴ１３に進む。このステップＳＴ１３では、ＰＨＹモードテーブル１１５におけるゾーンｋのＰＨＹモードＲａｔｅ(k)を更新し、その後にステップＳＴ１４で処理を終了する。
【００５１】
ステップＳＴ９でＰＥＣ(k)＞０でないとき、つまりＰＥＣ(k)＝０であるときは、ステップＳＴ１５で、ゾーンｋのＰＨＹモードＲａｔｅ(k)が４８０Ｍbpsのモードであるか否かを判定する。ＰＨＹモードが４８０Ｍbpsのモードでないときは、ステップＳＴ１６で、ゾーンｋの現在のＰＨＹモードＲａｔｅ(k)を１段階上げる。そして、ステップＳＴ１３でゾーンｋのＰＨＹモードＲａｔｅ(k)を更新し、その後にステップＳＴ１４で処理を終了する。
【００５２】
上述したステップＳＴ４〜ステップＳＴ１４の処理は、ｋの各値、つまりゾーン０〜ゾーン１５のそれぞれに対して行われると共に、複数の通信相手があるときは宛先ＩＤが異なるそれぞれの通信相手毎に行われる。
【００５３】
また、上述のステップＳＴ３で、時間依存性の干渉がないときは、ステップＳＴ２１に進む。このステップＳＴ２１では、CPU I/F用レジスタ１１３から、自己が使用している所定のゾーンｋuのパケットエラー検出情報ＦＣＳを取り込み、ステップＳＴ２２で、送受信パケットのカウント数ＣＮＴ(ku)を１だけ増加する。
【００５４】
次に、ステップＳＴ２３で、ステップＳＴ２１で取り込んだパケットエラー検出情報ＦＣＳに基づいて、パケットエラー有りであるか否かを判定する。パケットエラー有りであるときは、ステップＳＴ２４で、パケットエラーのカウント数ＰＥＣ(ku)を１だけ増加し、その後にステップＳＴ２５に進む。一方、パケットエラー無しであるときは、直ちにステップＳＴ２５に進む。
【００５５】
ステップＳＴ２５ではゾーンｋuの送受信パケットのカウント数ＣＮＴ(ku)がパケットカウント数ＣＮＴ０となったか否かを判定する。ＣＮＴ(ku)＝ＣＮＴ０でないときは、ステップＳＴ２１に戻って、CPU I/F用レジスタ１１３から、ゾーン０のパケットエラー検出情報ＦＣＳを取り込み、上述したと同様の処理を行う。ＣＮＴ(ku)＝ＣＮＴ０であるときは、ステップＳＴ２６に進む。
【００５６】
このステップＳＴ２６では、全てのゾーンｋ（ｋ＝０〜１５）のパケットエラーのカウント数ＰＥＣ(k)を、上述したように得られたゾーンｋuのパケットエラーのカウント数ＰＥＣ(ku)とし、その後にステップＳＴ９に進み、以下は上述した時間依存性の干渉がある場合の処理と同様にして、各ゾーンのＰＨＹモードを設定する。このように時間依存性の干渉がないときは、各ゾーンにおけるパケットエラーのカウント数が等しくなるので、各ゾーンにおけるＰＨＹモードは同じモードに設定される。
【００５７】
なお、上述では自己が使用している所定ゾーンｋuにおけるパケットエラー検出情報ＦＣＳを用いて各ゾーンのＰＨＹモードを設定するものを示したが、例えば全てのゾーンのパケットエラー検出情報ＦＣＳを用いて各ゾーンのＰＨＹモードを設定することもできる。
【００５８】
次に、図３のフローチャートを用いて、ＣＰＵ１１４における時間依存性の干渉の判定処理の一例を説明する。この処理は、各ゾーンの受信品質のばらつきが所定の範囲を越えているかどうかで判定を行うものである。
【００５９】
ステップＳＴ３１で、処理を開始して、ステップＳＴ３２で、時間依存性の干渉に係るフラグTime_Depend_Interferを０に設定する。ここで、Time_Depend_Interfer＝０は時間依存性の干渉が無いことを意味し、Time_Depend_Interfer＝１は時間依存性の干渉が有ることを意味する。
【００６０】
次に、ステップＳＴ３３で、ＰＨＹ信号処理部１１７におけるチャネル（ＴＦＣ）を、自己が使用しているチャネルに設定する。そして、ステップＳＴ３４で、各ゾーンの受信品質ＬＱＩを取得する。そして、ステップＳＴ３５で、各ゾーンにおける受信品質のばらつきがしきい値以上であるか否かを判定する。
【００６１】
各ゾーンにおける受信品質のばらつきがしきい値以上であるときは、時間依存性の干渉があると判定し、ステップＳＴ３６で、Time_Depend_Interfer＝１とし、その後にステップＳＴ３７で、処理を終了する。一方、各ゾーンにおける受信品質のばらつきがしきい値以上でないときは、時間依存性の干渉がないと判定し、Time_Depend_Interfer＝０のまま、ステップＳＴ３７で、処理を終了する。
【００６２】
次に、図４のフローチャートを用いて、ＣＰＵ１１４における時間依存性の干渉の判定処理の他の例を説明する。この処理は、自己が使用していないチャネルで通信が行われているかどうかで判定を行うものである。
【００６３】
ステップＳＴ４１で、処理を開始して、ステップＳＴ４２で、時間依存性の干渉に係るフラグTime_Depend_Interferを０に設定する。そして、ステップＳＴ４３で、ＰＨＹ信号処理部１１７におけるチャネル（ＴＦＣ）を、１にセットする。そして、ステップＳＴ４４で、セットされたチャネルが自己が使用しているチャネルであるか否かを判定する。自己が使用しているチャネルでないときは、ステップＳＴ４５に進む。
【００６４】
このステップＳＴ４５では、ステップＳＴ４３でセットされたチャネルで所定時間受信を行う。そして、ステップＳＴ４６で、何らかの通信を検出したか否かを判定する。何らかの通信が検出されたときは、ステップＳＴ４７に進む。このステップＳＴ４７では、時間依存性の干渉があると判定し、Time_Depend_Interfer＝１とし、その後にステップＳＴ４８で、処理を終了する。
【００６５】
ステップＳＴ４６で何も通信が検出されないときは、ステップＳＴ４９に進む。ステップＳＴ４４で、セットされたチャネルが自己の使用チャネルであるときも、このステップＳＴ４９に進む。このステップＳＴ４９では、チャネルが最大チャネルＴＦＣmax（＝７）であるか否かを判定する。最大チャネルであるときは、自己の使用チャネルを除く全てのチャネルでの受信が行われたことを意味するので、時間依存性の干渉がないと判定し、Time_Depend_Interfer＝０のまま、ステップＳＴ４８で処理を終了する。
【００６６】
一方、ステップＳＴ４９で、最大チャネルＴＦＣmaxでないときは、ステップＳＴ５０で、チャネル番号を１だけ増加して、次のチャネルをセットし、その後にステップＳＴ４４に戻り、上述したと同様の処理を行う。
【００６７】
上述したように、図１に示す通信装置１００によれば、各ゾーンの通信状態、例えばパケットエラー率に基づいて、それぞれのゾーンのＰＨＹモード（伝送方式）が設定される。そのため、それぞれのゾーンに、最もデータ転送効率のよいＰＨＹモードを設定でき、
通信相手との間の無線通信において、最大限のデータ転送レートを確保して、スループットの向上を図ることができる。
【００６８】
例えば、図１０に示すように存在するネットワークＡ，Ｂにおいて、これらのネットワークＡ，Ｂの間で、図５に矢印で示すように、１６ゾーンのうち４ゾーンで干渉が存在する場合を考える。この場合、従来型の一律ＰＨＹモード設定では、図５のネットワークＡ（２）に示すように、各ゾーンのＰＨＹモードは一律に２００Ｍbpsに設定され、データ転送レートは２００Ｍbpsとなる。これに対して、この発明では、干渉が存在するゾーンのＰＨＹモードは２００Ｍbpsとされるが、その他のゾーンでは例えば４８０Ｍbpsに設定され、データ転送レートは平均で４２７Ｍbpsとなり、従来型のＰＨＹモードの設定方式に比べて、スループットに約２倍の差が生じる。
【００６９】
なお、上述実施の形態においては、ＰＨＹモードの設定処理（図２参照）では、各ゾーンの通信状態を判断するためにパケットエラー検出情報を用いたが、各ゾーンの通信状態を判断するために伝送路状態情報を用いることもできる。その場合、所定のＰＨＹモードに設定されている状態で、伝送路状態が所定の状態より悪いときは、データ転送レートが１段階低いＰＨＹモードに更新されるようにすればよい。
【００７０】
また、上述実施の形態においては、１スーパーフレーム期間をゾーン毎に時間領域を分割したものであるが、その他の分割単位、例えばＭＡＳ毎、あるいは所定数のＭＡＳ毎に時間領域を分割するようにしてもよい。
【００７１】
また、上述実施の形態においては、この発明をＷＵＳＢの通信システムに適用したものであるが、この発明は、データ転送レートが異なる複数の伝送方式を選択的に使用でき、フレーム構成による無線通信を行う通信システムに同様に適用できることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
この発明は、最大限のデータ転送レートを確保して、スループットの向上を図るものであり、ＷＵＳＢの通信システム等のようにフレーム構成による無線通信を行う通信システムに適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施の形態としてのＷＵＳＢのホストとして使用される通信装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ＣＰＵにおけるＰＨＹモードの設定処理を説明するためのフローチャートである。
【図３】時間依存性の干渉の有無の判定処理の一例を説明するためのフローチャートである。
【図４】時間依存性の干渉の有無の判定処理の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図５】従来方式と本発明とのスループットを説明するための図である。
【図６】WiMediaのＰＨＹのMB-OFDM方式のチャネルを示す図である。
【図７】チャネル１（ＴＦＣ：１）とチャネル２（ＴＦＣ：２）との周波数ホッピングパターンを比較して示す図である。
【図８】ネットワークの構成例を示す図である。
【図９】MB-OFDM方式の８種類のＰＨＹモードを示す図である。
【図１０】ＷＵＳＢのネットワークの構成例を示す図である。
【図１１】２つのネットワークが異なるチャネルで動作した場合の干渉を説明するための図である。
【図１２】スーパーフレームの構成例を示す図である。
【図１３】ＤＲＰ ＭＡＳの中でのアクセス制御例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００７４】
１００・・・通信装置、１１０・・・Time Zoneカウンタ、１１１・・・伝送路モニタ部、１１２・・・パケットエラー検出部、１１３・・・CPU I/F用レジスタ、１１４・・・ＣＰＵ，１１５・・・ＰＨＹモードテーブル、１１６・・・セレクタ、１１７・・・ＰＨＹ信号処理部、１１８・・・パケット合成・分解処理部
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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