(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
自由に移動可能な送受信機を少なくとも１台含む複数の送受信機間において、送信を行う際に複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して無線通信を行う無線通信システムにおける送受信機の伝送速度選択方法であって、
予め送受信機の移動速度に応じて最大伝送速度を決定しておき、
送信成功回数・失敗回数から伝搬路環境を推定し、
当該送受信機が備えられた移動体の運行時間に基づいた時間情報から、当該時間情報に対応した前記移動体の速度を求め、当該求めた速度を自送受信機の移動速度として検出し、
送信を行う際の伝送速度として、前記推定した伝搬路環境と前記検出した移動速度とに基づき、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、前記推定した伝搬路環境から送信に用いる伝送速度を決定し、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度よりも小さい場合には前記決定された伝送速度を、あるいは、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度と等しい、または大きい場合には、前記移動速度に応じた最大伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択することを特徴とする伝送速度選択方法。
【請求項２】
自由に移動可能な送受信機を少なくとも１台含む複数の送受信機間において、送信を行う際に複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して無線通信を行う無線通信システムにおける送受信機の伝送速度選択方法であって、
予め送受信機の移動速度に応じて最大伝送速度を決定しておき、
送信先の送受信機は、送信成功回数・失敗回数から伝搬路環境を推定するとともに、当該送信先の送受信機が備えられた移動体の運行時間に基づいた時間情報から、当該時間情報に対応した前記移動体の速度を求め、当該求めた速度を自送受信機の移動速度として検出し、
前記送信先の送受信機は、前記推定した伝搬路環境と、前記検出した移動速度とを送信元の送受信機に通知し、
前記送信元の送受信機は、送信を行う際の伝送速度として、前記通知された伝搬路環境と前記通知された前記送信先の送受信機の移動速度とに基づき、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、前記通知された伝搬路環境から送信に用いる伝送速度を決定し、前記決定された伝送速度が前記送信先の送受信機の移動速度に応じた最大伝送速度よりも小さい場合には前記決定された伝送速度を、あるいは、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度と等しい、または大きい場合には、前記移動速度に応じた最大伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択することを特徴とする伝送速度選択方法。
【請求項３】
自由に移動可能な送受信機を少なくとも１台含む複数の送受信機間において、送信を行う際に複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して無線通信を行う無線通信システムにおける送受信機の伝送速度選択方法であって、
予め送受信機の移動速度に応じて最大伝送速度を決定しておき、
送信先の送受信機は、送信成功回数・失敗回数から伝搬路環境を推定するとともに、当該送信先の送受信機が備えられた移動体の運行時間に基づいた時間情報から、当該時間情報に対応した前記移動体の速度を求め、当該求めた速度を自送受信機の移動速度として検出し、
前記送信先の送受信機は、前記推定した伝搬路環境と前記検出した移動速度とに基づき、送信元の送受信機が送信を行う際の伝送速度として、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、前記推定した伝搬路環境から送信に用いる伝送速度を決定し、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度よりも小さい場合には前記決定された伝送速度を、あるいは、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度と等しい、または大きい場合には、前記移動速度に応じた最大伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択し、
前記選択した伝送速度を前記送信元の送受信機に通知することを特徴とする伝送速度選択方法。
【請求項４】
前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、送信するデータのサイズが閾値よりも大きければ一段階低い伝送速度を選択することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の伝送速度選択方法。
【請求項５】
自由に移動可能な送受信機を少なくとも１台含む複数の送受信機間において、送信を行う際に複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して無線通信を行う無線通信システムであって、
予め送受信機の移動速度に応じて最大伝送速度を決定しておき、
前記複数の送受信機は、送信成功回数・失敗回数から伝搬路環境を推定する伝搬路環境推定部と、
当該送受信機が備えられた移動体の運行時間に基づいた時間情報から、当該時間情報に対応した前記移動体の速度を求め、当該求めた速度を自送受信機の移動速度として検出する速度検出部と、
送信を行う際の伝送速度として、前記伝搬路環境推定部で推定した伝搬路環境と、前記速度検出部で検出した移動速度とに基づき、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する伝送速度制御部とを有し、
前記伝送速度制御部は、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、前記伝搬路環境推定部で推定した伝搬路環境から送信に用いる伝送速度を決定し、前記決定された伝送速度が前記速度検出部で検出された移動速度に応じた最大伝送速度よりも小さい場合には前記決定された伝送速度を、あるいは、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度と等しい、または大きい場合には、前記移動速度に応じた最大伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択することを特徴とする無線通信システム。
【請求項６】
自由に移動可能な送受信機を少なくとも１台含む複数の送受信機間において、送信を行う際に複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して無線通信を行う無線通信システムであって、
予め送受信機の移動速度に応じて最大伝送速度を決定しておき、
送信先の送受信機は、送信成功回数・失敗回数から伝搬路環境を推定する伝搬路環境推定部と、
当該送信先の送受信機が備えられた移動体の運行時間に基づく時間情報から、当該時間情報に対応した前記移動体の速度を求め、当該求めた速度を自送受信機の移動速度として検出する速度検出部と、
前記伝搬路環境推定部で推定した伝搬路環境と、前記速度検出部で検出した移動速度とを送信元の送受信機に通知する伝搬路環境／移動速度通知部とを有し、
前記送信元の送受信機は、送信を行う際の伝送速度として、前記送信先の送受信機から通知された伝搬路環境と移動速度とに基づき、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する伝送速度制御部を有し、
前記送信元の送受信機の前記伝送速度制御部は、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、前記送信先の送受信機から通知された伝搬路環境から送信に用いる伝送速度を決定し、前記決定された伝送速度が前記送信先の送受信機から通知された移動速度に応じた最大伝送速度よりも小さい場合には前記選択された伝送速度を、あるいは、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度と等しい、または大きい場合には、前記移動速度に応じた最大伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択することを特徴とする無線通信システム。
【請求項７】
自由に移動可能な送受信機を少なくとも１台含む複数の送受信機間において、送信を行う際に複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して無線通信を行う無線通信システムであって、
予め送受信機の移動速度に応じて最大伝送速度を決定しておき、
送信先の送受信機は、送信成功回数・失敗回数から伝搬路環境を推定する伝搬路環境推定部と、
当該送信先の送受信機が備えられた移動体の運行時間に基づく時間情報から、当該時間情報に対応した前記移動体の速度を求め、当該求めた速度を自送受信機の移動速度として検出する速度検出部と、
送信元の送受信機が送信を行う際の伝送速度として、前記伝搬路環境推定部で推定した伝搬路環境と、前記速度検出部で検出した移動速度とに基づき、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する伝送速度制御部と、
前記伝送速度制御部で選択した伝送速度を送信元の送受信機に通知する伝送速度通知部とを有し、
前記送信元の送受信機は、送信を行う際の伝送速度として、前記送信先の送受信機から通知された伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択する伝送速度制御部を有し、
前記送信先の送受信機の前記伝送速度制御部は、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、前記伝搬路環境推定部で推定した伝搬路環境から送信に用いる伝送速度を決定し、前記決定された伝送速度が前記速度検出部で検出した移動速度に応じた最大伝送速度よりも小さい場合には前記決定された伝送速度を、あるいは、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度と等しい、または大きい場合には、前記移動速度に応じた最大伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択することを特徴とする無線通信システム。
【請求項８】
前記伝送速度制御部は、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、送信するデータのサイズが閾値よりも大きければ一段階低い伝送速度を選択することを特徴とする請求項５ないし請求項７のいずれか１項に記載の無線通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、伝送速度選択方法、送受信機、および通信システムに係り、特に、複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して送受信する無線通信システムに適用して有効な技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
無線通信システムにおいては、一般的に、高速な伝送を行う場合は大きな受信電力を必要とし、逆に小さな受信電力しか得ることができない場合は低速な伝送のみ行う。また、受信側における受信電力は送信側からの距離が遠くなればなる程小さくなる。
したがって、１つの基地局が存在し、その基地局と、基地局からある範図内に存在する端末局との間で通信をするような無線通信システムにおいて、単一の伝送速度でのみ通信を行う場合、基地局と端末の間の距離を大きくするためには伝送速度を低くする必要があり、伝送速度を高くする場合は基地局と端末局の距離が小さくなってしまい、伝送速度と基地局−瑞末間の距離を両立することが困難であるという問題が生じる。
複数の伝送速度をサポートするマルチレートシステムはこのような問題を解決するための方法であり、例えば、距離が離れている等の理由により受信電力が小さい場合は伝送速度を小さくし、受信電力が小さい場合にも通信ができるようにし、距離が近い等の理由により受信電力が大きい場合は伝送速度を大きくし、高速な通信が可能とするシステムである。
このようにマルチレートシステムを用いることにより、基地局がカバーするエリアと高速伝送を両立することが可能となる。
ところで、前述したようなマルチレートシステムにおいては、送信と受信間の伝搬環境に応じた適切な伝送速度を選択する必要があり、また最適な伝送速度決める要素としては、遅延分散など、受信電力以外のものも数多くある。
例えば、下記非特許文献１では、受信電力としてＣ／Ｎ０（搬送波電力対雑音電力密度比）と遅延分散から送信伝送レートを定めている。
また、下記非特許文献２では、パケットの連続送信成功回数や、失敗回数により伝送レートを定めている。
【０００３】
従来の送受信機構成を図１２に示す。
送信データ系列は、送信フレーム生成部１０に入力され、必要に応じてシリアル−パラレル変換、ヘッダ・テイラの付加等各種の処理が施され、変調部１１に出力される。送信フレーム生成部１０は、送信データ系列だけではなく各種制御用の送信フレームを生成することもできる。
変調部１１は、入力されたフレームを用いて伝送速度制御部１３から指示された伝送速度で変調を行い、無線送信部１２に出力する。無線送信部１２は、入力された変調信号を送信する。
また、無線受信部１６において無線信号を受信した場合には、受信した信号を復調部１５に出力するとともに、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）など伝搬路環境にかかわる情報を伝搬路環境推定部１７に出力する。
復調部１５は、入力された信号を復調し受信データ生成部１４に出力するとともに復調する際に得られた伝搬路環境にかかわる情報（例えば、遅延分散、ビタビアルゴリズムにおけるパスメトリック、誤りベクトル）等を伝搬路環境推定部１７に入力する。
受信データ生成部１４は、入力されたデータに対して、パラレル−シリアル変換、ヘッダ・テイラの除去などを行い受信データ生成系列を生成する。
伝搬路環境推定部１７は、入力された各種の情報から伝搬路環境を推定し、伝送速度制御部１３に出力する。
伝送速度制御部１３は、入力された各種情報をもとに伝送速度を決定し、変調部１１に出力する。伝送速度制御部１３での具体的な速度決定方法は、例えば、図１３に示すようなテーブルを用い、ＲＳＳＩと遅延分敢から決定する方式などがある。
【０００４】
なお、本願発明に関連する先行技術文献としては以下のものがある。
【特許文献１】大槻他，“変調多値数可変適応変調方武の伝送特性，”信学論（B−II），J78-B-II,PP.435-444,Jun.1995.
【非特許文献１】永田他，“IEEE802.11無線ＬＡＮにおける動的レート切替方式に関する一検討,”B-5-217,2003年電子情報通信学会総合大会,2003年 3月
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
無線通信システムは、送信側と受信側との間を有線で接続する必要がないことから、機器を固定する必要がなく、特に、瑞末局は自由に移動可能な場合が多い。
ここで、移動速度が低い場合には問題はないが、移動速度が速くなると、伝送誤りが多発し通信ができなくなる。これは移動することにより伝搬路環境が急激に変化し、その変化に追従できなくなるためである。また、一般的に高い伝送速度ほど、特性が劣化する移動速度は低くなる。
ここで、前述の非特許文献１に記載されている、Ｃ／Ｎ０と遅延分散から最適な伝送速度を求める方式では、移動速度を考慮にいれていないため、移動速度が速い場合には適切な伝送速度よりも高い伝送速度を選択してしまい伝送誤りが多発してしまうという問題が生じる。
また、非特許文献２に記載の方法では、送信が成功したか失敗したかで伝送速度を上下させているので、同様に移動速度に対して適切な伝送速度よりも高速な伝送速度を選択してしまい、伝送誤りが多発してしまうという問題が生じる。
本発明は、前記従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、伝送速度の選択の際に移動速度を考慮にいれることにより、移動速度が速い場合に、不適切な伝送速度を選択することなく、適切な伝送速度を選択することが可能となる伝送速度選択方法を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、前述の伝送速度選択方法を実行する送受信機、並びに、無線通信システムを提供することにある。
本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面によって明らかにする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、下記の通りである。
（１）自由に移動可能な送受信機を少なくとも１台含む複数の送受信機間において、送信を行う際に複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して無線通信を行う無線通信システムにおける送受信機の伝送速度選択方法であって、予め送受信機の移動速度に応じて最大伝送速度を決定しておき、送信成功回数・失敗回数から伝搬路環境を推定し、当該送受信機が備えられた移動体の運行時間に基づく時間情報から、当該時間情報に対応した前記移動体の速度を求め、当該求めた速度を自送受信機の移動速度として検出し、送信を行う際の伝送速度として、前記推定した伝搬路環境と前記検出した移動速度とに基づき、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、前記推定した伝搬路環境から送信に用いる伝送速度を決定し、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度よりも小さい場合には前記決定された伝送速度を、あるいは、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度と等しい、または大きい場合には、前記移動速度に応じた最大伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択する。
（２）自由に移動可能な送受信機を少なくとも１台含む複数の送受信機間において、送信を行う際に複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して無線通信を行う無線通信システムにおける送受信機の伝送速度選択方法であって、予め送受信機の移動速度に応じて最大伝送速度を決定しておき、送信先の送受信機は、送信成功回数・失敗回数から伝搬路環境を推定するとともに、当該送信先の送受信機が備えられた移動体の運行時間に基づく時間情報から、当該時間情報に対応した前記移動体の速度を求め、当該求めた速度を自送受信機の移動速度として検出し、前記送信先の送受信機は、前記推定した伝搬路環境と、前記検出した移動速度とを送信元の送受信機に通知し、前記送信元の送受信機は、送信を行う際の伝送速度として、前記通知された伝搬路環境と前記通知された前記送信先の送受信機の移動速度とに基づき、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、前記通知された伝搬路環境から送信に用いる伝送速度を決定し、前記決定された伝送速度が前記送信先の送受信機の移動速度に応じた最大伝送速度よりも小さい場合には前記決定された伝送速度を、あるいは、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度と等しい、または大きい場合には、前記移動速度に応じた最大伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択する。
【０００７】
（３）自由に移動可能な送受信機を少なくとも１台含む複数の送受信機間において、送信を行う際に複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して無線通信を行う無線通信システムにおける送受信機の伝送速度選択方法であって、予め送受信機の移動速度に応じて最大伝送速度を決定しておき、送信先の送受信機は、送信成功回数・失敗回数から伝搬路環境を推定するとともに、当該送信先の送受信機が備えられた移動体の運行時間に基づく時間情報から、当該時間情報に対応した前記移動体の速度を求め、当該求めた速度を自送受信機の移動速度として検出し、前記送信先の送受信機は、前記推定した伝搬路環境と前記検出した移動速度とに基づき、送信元の送受信機が送信を行う際の伝送速度として、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、前記推定した伝搬路環境から送信に用いる伝送速度を決定し、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度よりも小さい場合には前記決定された伝送速度を、あるいは、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度と等しい、または大きい場合には、前記移動速度に応じた最大伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択し、前記選択した伝送速度を前記送信元の送受信機に通知する。
（４）（１）ないし（３）の何れかにおいて、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、送信するデータのサイズが閾値よりも大きければ一段階低い伝送速度を選択する。
【０００８】
（５）自由に移動可能な送受信機を少なくとも１台含む複数の送受信機間において、送信を行う際に複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して無線通信を行う無線通信システムであって、予め送受信機の移動速度に応じて最大伝送速度を決定しておき、前記複数の送受信機は、送信成功回数・失敗回数から伝搬路環境を推定する伝搬路環境推定部と、当該送受信機が備えられた移動体の運行時間に基づく時間情報から、当該時間情報に対応した前記移動体の速度を求め、当該求めた速度を自送受信機の移動速度として検出する速度検出部と、送信を行う際の伝送速度として、前記伝搬路環境推定部で推定した伝搬路環境と、前記速度検出部で検出した移動速度とに基づき、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する伝送速度制御部とを有し、前記伝送速度制御部は、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、前記伝搬路環境推定部で推定した伝搬路環境から送信に用いる伝送速度を決定し、前記決定された伝送速度が前記速度検出部で検出された移動速度に応じた最大伝送速度よりも小さい場合には前記決定された伝送速度を、あるいは、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度と等しい、または大きい場合には、前記移動速度に応じた最大伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択する。
（６）自由に移動可能な送受信機を少なくとも１台含む複数の送受信機間において、送信を行う際に複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して無線通信を行う無線通信システムであって、予め送受信機の移動速度に応じて最大伝送速度を決定しておき、送信先の送受信機は、送信成功回数・失敗回数から伝搬路環境を推定する伝搬路環境推定部と、当該送信先の送受信機が備えられた移動体の運行時間に基づく時間情報から、当該時間情報に対応した前記移動体の速度を求め、当該求めた速度を自送受信機の移動速度として検出する速度検出部と、前記伝搬路環境推定部で推定した伝搬路環境と、前記速度検出部で検出した移動速度とを送信元の送受信機に通知する伝搬路環境／移動速度通知部とを有し、前記送信元の送受信機は、送信を行う際の伝送速度として、前記送信先の送受信機から通知された伝搬路環境と移動速度とに基づき、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する伝送速度制御部を有し、前記送信元の送受信機の前記伝送速度制御部は、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、前記送信先の送受信機から通知された伝搬路環境から送信に用いる伝送速度を決定し、前記決定された伝送速度が前記送信先の送受信機から通知された移動速度に応じた最大伝送速度よりも小さい場合には前記選択された伝送速度を、あるいは、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度と等しい、または大きい場合には、前記移動速度に応じた最大伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択する。
【０００９】
（７）自由に移動可能な送受信機を少なくとも１台含む複数の送受信機間において、送信を行う際に複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択して無線通信を行う無線通信システムであって、予め送受信機の移動速度に応じて最大伝送速度を決定しておき、送信先の送受信機は、送信成功回数・失敗回数から伝搬路環境を推定する伝搬路環境推定部と、当該送信先の送受信機が備えられた移動体の運行時間に基づく時間情報から、当該時間情報に対応した前記移動体の速度を求め、当該求めた速度を自送受信機の移動速度として検出する速度検出部と、送信元の送受信機が送信を行う際の伝送速度として、前記伝搬路環境推定部で推定した伝搬路環境と、前記速度検出部で検出した移動速度とに基づき、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する伝送速度制御部と、前記伝送速度制御部で選択した伝送速度を送信元の送受信機に通知する伝送速度通知部とを有し、前記送信元の送受信機は、送信を行う際の伝送速度として、前記送信先の送受信機から通知された伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択する伝送速度制御部を有し、前記送信先の送受信機の前記伝送速度制御部は、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、前記伝搬路環境推定部で推定した伝搬路環境から送信に用いる伝送速度を決定し、前記決定された伝送速度が前記速度検出部で検出した移動速度に応じた最大伝送速度よりも小さい場合には前記決定された伝送速度を、あるいは、前記決定された伝送速度が前記移動速度に応じた最大伝送速度と等しい、または大きい場合には、前記移動速度に応じた最大伝送速度を、前記１つの伝送速度として選択する。
（８）（５）ないし（７）の何れかにおいて、前記伝送速度制御部は、前記複数の伝送速度の中から１つの伝送速度を選択する際に、送信するデータのサイズが閾値よりも大きければ一段階低い伝送速度を選択する。
【００１０】
本発明によれば、送信に用いる伝送速度の選択方法として、伝搬路環境だけではなく、移動速度も考慮して伝送速度を選択するため、伝搬路環境の面からは高速な伝送速度が利用可能であるが、移動速度が速いためにそのような伝送速度では伝送誤りが多発するような環境下でも、適切な伝送速度を選択することが可能となる。
また、本発明によれば、伝送速度の選択方法として伝搬路環境から選択する方法と、移動速度から選択する方法により個別に選択し、そのうち伝送速度が低い方を選択するようにしている。このような方法により従来の方式にたいする修正点を大幅に小さくしながら、伝送速度による伝送速度制御が可能となる。
また、本発明によれば、受信信号から推定した伝搬路状況と自端末の移動速度を送信元の送受信機に伝送し、送信元の送受信機で伝搬路速度を推定するため、例えば、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex：周波数分割方式のように受信と送信とで伝搬路環境が異なるような方式や、一方の端末は移動しているが、もう一方の端末は移動していないような環境下でも移動速度を考慮した伝送速度制御が可能となる。
また、本発明によれば、受信信号から推定した伝搬路状況と自端末の移動速度から送信元の送受信機が次に送信するべき伝送速度を決定し、それを送信元の送受信機に伝えるため、例えば、ＦＤＤのような環境や、一方の端末が移動しないような環境下でも移動速度を考慮した伝送速度制御が可能となる。
さらに、本発明によれば、伝搬路状況と自端末の移動速度と送信するフレーム長により伝送速度を選択することにより、移動速度に対する伝送誤りが発生する確率がフレーム長により変化するような場合においても適切な伝送速度制御が可能となる。
【発明の効果】
【００１１】
本願において開示される発明のうち代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば、下記の通りである。
本発明によれば、伝送速度の選択の際に移動速度を考慮にいれることにより、移動速度が速い場合に、不適切な伝送速度を選択することなく、適切な伝送速度を選択することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
なお、実施例を説明するための全図において、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する。
［実施例１］
図１は、本発明の実施例１の送受信機の概略構成を示すブロック図である。
送信データ系列は、送信フレーム生成部１０に入力され、必要に応じてシリアル−パラレル変換、ヘッダ・テイラの付加等各種の処理が施され、変調部１１に出力される。送信フレーム生成部１０は、送信データ系列だけではなく各種制御用の送信フレームを生成することもできる。
変調部１１は、入力されたフレームを用いて伝送速度制御部１３から指示された伝送速度で変調を行い、無線送信部１２に出力する。無線送信部１２は、入力された変調信号を送信する。
また、無線受信部１６において無線信号を受信した場合には、受信した信号を復調部１５に出力するとともに、ＲＳＳｌ（Received Signal Strength Indicator）など伝搬路環境にかかわる情報を伝搬路環境推定部１７に出力する。
復調部１５は、入力された信号を復調し受信データ生成部１４に出力するとともに復調する際に得られた伝搬路環境にかかわる情報（例えば、遅延分散、ビタビアルゴリズムにおけるパスメトリック、誤りベクトル）等を伝搬路環境推定部１７に入力する。
受信データ生成部１４は、入力されたデータに対して、パラレル−シリアル変換、ヘッダ・テイラの除去などを行い受信データ生成系列を生成する。また、制御用フレームを受信した場合には適切な処理を行う。
伝搬路環境推定部１７は、入力された各種の情報から伝搬路環境を推定し、伝送速度制御部１３に出力する。
速度検知部２０は、自端末の移動速度を測定し、その情報を伝送速度制御部１３に出力する。
伝送速度制御部１３は、入力された各種情報をもとに伝送速度を決定し、変調部１１に出力する。
【００１３】
本実施例の伝送速度制御部１３の伝送速度選択方法の１つの実施形態を図２および図３に示す。図２は、本実施例の伝送速度制御部１３の伝送速度決定処理の一例を説明するためのフローチャートであり、図３は、図２に示す処理において使用されるテーブルの内容を示す図である。
図３において、Ｒｉ（ｉ＝１〜４）は伝送速度を示しており、Ｒ１＜Ｒ２＜Ｒ３＜Ｒ４の関係を有する。なお、図３では、４種類の速度となっているが、２種類以上の速度であれば、伝送速度の個数は何個でもかまわない。
図２において、先ず、伝送速度制御部１３は、ＲＳＳＩおよび移動速度を取得する（ステップ１０１）。
次に取得した情報から、図３に示すテーブルから伝送速度を取得する（ステップ１０２）。
本実施例の伝送速度制御部１３の伝送速度選択方法の別の形態を図４および図５に示す。
【００１４】
図４は、本実施例の伝送速度制御部１３の伝送速度決定処理の他の例を説明するためのフローチャートであり、図５は、図４に示す処理において使用されるテーブルの内容を示す図である。
まず、移動速度Ｖから、図５に示すテーブルにより最大伝送速度Ｒｖを決定する（ステップ１１１）。ここで、Ｖｉ＞Ｖ（移動速度）を満たす最小のｉに対して、ＲｖｉをＲｖとして選択する。
次に、伝送速度制御部１３は、伝搬路環境等から既存の伝送速度制御方法により伝送速度Ｒを決定する（ステップ１１２）。
次に、ＲｖとＲを比較し（ステップ１１３）、Ｒ≧Ｒｖであれば、送信に利用する伝送速度として、Ｒｖを選択し（ステップ１１５）、Ｒ＜Ｒｖであれば、送信に利用する伝送速度として、Ｒを選択する（ステップ１１４）。
【００１５】
図６は、本実施例における送受信の様子を示す図である。
図６では、送受信機Ｂが、送受信機Ａからデータを受信した時に（図６のステップ１２１）、伝搬路環境推定部１７において、入力された各種の情報から伝搬路環境を推定し、かつ、速度検知部２０において、自端末の移動速度を測定する。
そして、伝送速度制御部１３が、前述の図２、あるいは、図４に示すフローにしたがって、自端末が送信するとき（図６のステップ１２２）の伝送速度を決定する。
なお、前述の説明では、伝搬路環境および移動速度から伝送速度を決定しているが、送信成功回数・失敗回数に基づき、伝送速度を決定する方式においても利用可能である。例えば、移動速度に応じて最大伝送速度を予め定めておき、送信成功・失敗回数により定められた伝送速度以上となった場合には予め定められた伝送速度を用いるという方式が考えられる。
また、本実施例は、ＴＤＤ（Time Division Duplex：時分割復信方式）のように受信に利用するチャネルの伝搬路環境と送信に利用するチャネルの伝搬路環境の相関が大きい場合に利用する。
【００１６】
［実施例２］
図７は、本発明の実施例２の送受信機の概略構成を示すブロック図である。
送信データ系列は、送信フレーム生成部１０に入力され、必要に応じてシリアル−パラレル変換、ヘッダ・テイラの付加等各種の処理が施され、変調部１１に出力される。この時に、伝搬路環境推定部１７、伝送速度制御部１３、受信データ生成部１４、無線受信部１６から入力されたデータの全部もしくは一部をヘッダ・テイラ内に格納する。送信フレーム生成部１０は、送信データ系列だけではなく各種制御用の送信フレームを生成することもできる。
変調部１１は、入力されたフレームを用いて伝送速度制御部１３から指示された伝送速度で変調を行い、無線送信部１２に出力する。無線送信部１２は、入力された変調信号を送信する。なお、送信フレーム生成部１０、変調部１１、および無線送信部１２が、本発明の伝搬路環境／移動速度通知部を構成する。
また、無線受信部１６において無線信号を受信した場合には、受信した信号を復調部１５に出力するとともに、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）など伝搬路環境にかかわる情報を伝搬路環境推定部１７に出力する。
復調部１５は、入力された信号を復調し受信データ生成部１４に出力するとともに復調する際に得られた伝搬路環境にかかわる情報（例えば、遅延分散、ビタビアルゴリズムにおけるパスメトリック、誤りベクトル）等を伝搬路環境推定部１７に入力する。
【００１７】
受信データ生成部１４は、入力されたデータに対して、パラレル−シリアル変換、ヘッダ・テイラの除去などを行い受信データ生成系列を生成する。同時に、伝搬路環境情報、送信元の移動速度、送信元で推定された伝送速度等がヘッダ・テイラに含まれている場合はそれを抽出し、伝送速度制御部１３に出力する。また、制御用フレームを受信した場合には適切な処理を行う。
伝搬路環境推定部１７は、入力された各種の情報から伝搬路環境を推定し、伝送速度制御部１３および送信フレーム生成部１０に出力する。
速度検知部２０は、自端末の速度を測定し、その情報を伝送速度制御部１３および送信フレーム生成部１０に出力する。
伝送速度制御部１３は、入力された各種情報をもとに自分が送信するときに用いる伝送速度を決定し、変調部１１に出力する。
同時に対向となる局（基地局もしくは端末局）が自局に送信する際に利用すべき伝送速度を決定するとともに、伝送速度を決定し送信フレーム生成部１０に出力することもできる。なお、具体的な伝送速度決定の方法は、実施例１の場合と同様である。
【００１８】
図８は、本実施例における送受信の様子の一例を示す図である。
図８では、送受信機Ｂが、送受信機Ａからデータを受信した時に（図８のステップ１３１）、伝搬路環境推定部１７において、入力された各種の情報から伝搬路環境を推定し、かつ、速度検知部２０において、自端末の移動速度を測定する。
その後、送受信機Ｂは、送受信機Ａに対して、推定した伝搬路環境および送受信機の移動速度を送信信号に含めて送信する（図８のステップ１３２）。なお、ステップ１３２での伝送速度は、前述の図２、あるいは、図４に示すフローにしたがって、あるいは、従来の方法で選択する。
送受信機Ａは、受信した信号から伝搬路環境および移動速度を抽出し、伝送速度制御部１３において、前述の図２、あるいは、図４に示すフローにしたがって、次に送信する際に用いる伝送速度を決定する（図８のステップ１３３）。
なお、図８では、送受信機Ａにおける伝送速度の決定の方法を示しているが、送受信機Ｂでの伝送速度の決定方法も同様の手段で可能である。
【００１９】
図９は、本実施例における送受信の様子の他の例を示す図である。
図９では、送受信機Ｂが、送受信機Ａからデータを受信した時に（図９のステップ１４１）、伝搬路環境推定部１７において、入力された各種の情報から伝搬路環境を推定し、かつ、速度検知部２０において、自端末の移動速度を測定する。そして、伝送速度制御部１３が、送受信機Ａが利用する伝送速度を決定する。
その後、送受信機Ｂは、送受信機Ａに対して、決定した伝送速度を、それ単独もしくは他のデータを送信する際にヘッダ・テイラに含めて送信する（図８のステップ１４２）。 なお、ステップ１４２での伝送速度は、前述の図２、あるいは、図４に示すフローにしたがって、あるいは、従来の方法で選択する。
送受信機Ａは、受信した信号から利用する伝送速度を抽出し、送受信機Ａが次に送受信機Ｂに対して送信する際の伝送速度として利用する（図９のステップ１４３）。
この場合、送受信機Ａが固定された基地局のように、移動しない場合には、図１０に示すように速度検出部２０を省略した構成も考えられる。
本実施例は、ＦＤＤ（Frequency Division Duplex：周波数分割復信方式）のように受信に利用しているチャネルと送信に利用しているチャネルの伝搬路環境について、その相関が小さい場合に利用する。
また、前述の実施例１と合わせて、下り方向（基地局から端末局）の伝送速度決定には本実施例を用い、上り方向（端末局から基地局方向）の伝送速度決定には前述の実施例１を用いる方法がある。
【００２０】
［実施例３］
図１１は、本発明の実施例３の送受信機の概略構成を示すブロック図である。
送信データ系列は送信フレーム生成部１０に入力され、必要に応じてシリアル−パラレル変換、ヘッダ・テイラの付加等各種の処理が施され、変調部１１に出力する。送信フレーム生成部１０は、送信データ系列だけではなく各種制御用の送信フレームを生成することもできる。同時に生成したフレームの長さを伝送速度制御部１３に出力する。
変調部１１は、入力されたフレームを用いて伝送速度制御部１３から指示された伝送速度で変調を行い、無線送信部１２に出力する。無線送信部１２は、入力された変調信号を送信する。
また、無線受信部１６において無線信号を受信した場合には、受信した信号を復調部１５に出力するとともに、ＲＳＳＩ（Received Signal Strength Indicator）など伝搬路環境にかかわる情報を伝搬路環境推定部１７に出力する。
復調部１５は、入力された信号を復調し受信データ生成部１４に出力するとともに復調する際に得られた伝搬路環境にかかわる情報（例えば、遅延分散、ビタビアルゴリズムにおけるパスメトリック、誤りベクトル）等を伝搬路環境推定部１７に入力する。
受信データ生成部１４は、入力されたデータに対して、パラレル−シリアル変換、ヘッダ・テイラの除去などを行い受信データ生成系列を生成する。
伝搬路環境推定部１７は、入力された各種の情報から伝搬路環境を推定し、伝送速度制御部１３に出力する。
速度検知部２０は、自端末の移動速度を測定し、その情報を伝送速度制郷に出力する。
伝送速度制御部１３は、入力された各種情報をもとに伝送速度を決定し、変調部１１に出力する。
伝送速度制御部１３の伝送速度決定方法では、前述の実施例１の決定方法に加えて、送信するフレームの長さも決定の基準とする。例えば、送信するフレームの長さがあるスレッショルドよりも大きければ、前述の実施例１における伝送速度決定方法により決定された伝送速度に対して、１段階速度が低いものにする、ということが考えられる。
また、図１１では、前述の実施例１をもとに説明しているが、前述の実施例２においても同様の方法が考えられる。
【００２１】
前述の各実施例の説明においては、可変伝送速度の実現方法については言及していないが、ＢＰＳＫ、ＱＰＳＫ、１６ＱＡＭ、６４ＱＡＭ、２５６ＱＡＭといった通常の変調方式だけではなく、誤り訂正符号の符号化率や、ＭＩＭＯ（Multiple Input Multiple Output）におけるアンテナ数や、それらを組み合わせた場合にも同様に可能である。
また、前述の各実施例の説明において、速度検出方式としては、直接速度計から読み取る方式や、ＧＰＳ（Global Positioning System）のような位置検出機能から速度を推定する方式、また列車のようにあらかじめ運行時間がきまっており、また急激な速度変化がないような場合には事前に時間情報と、各時間に対応した速度を記憶させておき、そこから読み出す方式などが考えられる。
以上、本発明者によってなされた発明を、前記実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の実施例１の送受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施例１の伝送速度制御部の伝送速度決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３】図２に示す処理において使用されるテーブルの内容を示す図である。
【図４】本発明の実施例１の伝送速度制御部の伝送速度決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】図４に示す処理において使用されるテーブルの内容を示す図である。
【図６】本発明の実施例１における送受信の様子を示す図である。
【図７】本発明の実施例２の送受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図８】本発明の実施例２における送受信の様子の一例を示す図である。
【図９】本発明の実施例２における送受信の様子の他の例を示す図である。
【図１０】本発明の実施例２の送受信機の変形例の概略構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の実施例３の送受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図１２】従来の送受信機の概略構成を示すブロック図である。
【図１３】図１２に示す伝送速度制御部の速度決定方法に使用されるテーブルの内容を示す図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  送信フレーム生成部
１１  変調部
１２  無線送信部
１３  伝送速度制御部
１４  受信データ生成部
１５  復調部
１６  無線受信部
１７  伝搬路環境推定部
２０  速度検知部
【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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