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JP4189410B2 - 無線通信装置及び送信制御方法 - Google Patents

無線通信装置及び送信制御方法 Download PDF

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Description

本発明は、無線通信の技術分野に関し、特に、伝播路の状況に応じて変調方式と誤り訂正符号化率の選択をClosed-Loop制御において行う無線通信装置に関する。
無線通信システムにおいては、伝播路の状態に応じて、変調方式及び誤り訂正符号化率(ＭＣＳ: Modulation and Coding Scheme)を適応的に選択し、通信の品質を維持しつつ、伝送速度を可能な限り向上させることを目的としたLink Adaptation制御が考案されている。
Link Adaptation制御では、例えばＳＩＮＲ(Signal to Interference and Noise Ratio)やＲＳＳＩ(Received Signal Strength Indicator)やＰＥＲ(Packet Error Rate)などの受信品質を基にＭＣＳの選択が行われる。
Link Adaptation制御には、送信側で独自にＭＣＳの選択を行うOpen-Loop型Link Adaptation方式の他に、受信側からのフィードバックを用いたＭＣＳの選択を行うClosed-Loop型Link Adaptation方式が提案されている(例えば特許文献1参照）。
図1に、Closed-Loop型Link Adaptation方式において、ＭＣＳそのものをフィードバックする場合の例を示す。
一般に、送信側のみでＭＣＳ選択の判断を行うOpen-Loop型Link Adaptation制御に比べ、送信相手である受信側からのフィードバック情報を利用できるClosed-Loop型Link Adaptation制御では、伝搬路の状態に応じた、より精度の高いＭＣＳ選択が期待できる。そのため、実際に次世代無線ＬＡＮ規格であるＩＥＥＥ８０２．１１ｎ規格の標準化などではClosed-Loop型Link Adaptation方式の採用が検討されている(例えば非特許文献１参照)。
特開２００３−３２４３８２号公報 Joint Proposal: "High throughput extension to the 802.11 Standard: MAC," IEEE 802.11-05/1095r2, November 2005.
受信側からのフィードバックが存在するClosed-Loop型Link Adaptation方式では、受信側からのフィードバック結果は、基本的には反映してＭＣＳ制御を行うことが前提である。しかしながら、フィードバック要求後、フィードバック結果を返すまでのタイミングが規定されていないような場合、送信側ではいつ・どのタイミングでフィードバック結果が返ってくるか分からない。特に、無線ＬＡＮではＣＳＭＡ／ＣＡ(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)を用いて送信アクセス権を獲得してからフレームの送信が行われるため、端末数が多い場合等はフィードバック結果を返すまでに予想以上に時間を要してしまうことも考えられる。
また、無線ＬＡＮでは集中制御アクセス方式ＨＣＣＡ(HCF Controlled Channel Access)等も規定されているが、集中制御アクセス方式においても端末側ではアクセス権を与えられるまでに時間を要する可能性があるため、フィードバック結果を返すまでに同様のことが考えられる。
時間を要して返信されたフィードバック結果の情報は、伝播路状態の変動が大きい無線環境では特に信頼性に欠ける恐れがある。つまり、伝搬路状態が変動しており、フィードバック結果が返ってきた時点では、フィードバック情報と異なる無線環境になっている恐れがある。そのような場合に、送信側において返信されたフィードバック結果を反映してＭＣＳ制御を行うと、最適なＭＣＳ制御が行えず、逆に通信品質の劣化やスループットの劣化につながってしまうという問題がある。
また、Closed-Loop型Link Adaptation方式を用いる際、フィードバックを受けるために送信側で必要となるフィードバック要求をどのタイミングで送信するかの決定を行う必要がある。定期的にフィードバック要求フレームの送信を行う方法等が考えられるが、むやみにフィードバック要求フレームを送信すると、端末数が多い場合は特に無駄なトラフィックが増加することに繋がり、システム全体のスループット劣化につながってしまう。逆にフィードバック要求の頻度が少ないと、変動する無線伝播状況に追従して適応的にＭＣＳ制御が行えない、という問題が生じ、それを防止するために、必要な時に必要に応じてフィードバック要求を行う必要がある。
このように、従来、Closed-Loop型Link Adaptation方式を用いたＭＣＳ制御では、伝搬路の状態変動が大きく信頼性が低いフィードバック結果も適用したため、通信品質の劣化やスループットの劣化を招くという問題点があった。
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、通信品質の劣化やスループットの劣化を防ぐことができる無線通信装置を提供することを目的とする。
（１）本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置は、フレーム信号送信手段と、フレーム信号受信手段と、フレーム信号伝搬路の状態変動度合いを推定する推定手段と、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信した後に、前記情報を含む第２のフレームを前記フレーム信号受信手段で受信するまでの応答時間を測定する測定手段と、前記応答時間に対し、前記推定手段で推定された状態変動度合いを基に、当該情報の信頼性の有無を判定するための閾値である応答時間閾値を決定する決定手段と、前記応答時間閾値よりも小さい応答時間で受信された前記第２のフレーム中の情報を用いて、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる前記変調方式及び誤り訂正符号化方式を変更する制御手段とを備える。
（２）上記（１）の無線通信装置の決定手段は、前記推定手段で推定された状態変動度合いが大きいほど、小さい値の前記応答時間閾値を決定する。
（３）上記（１）の推定手段は、前記フレーム信号受信手段で信号を受信する際の受信信号の変動周期を求め、前記変動周期は、その値が小さいほど前記状態変動度合いが大きいことを特徴とする。
（４）上記（３）の無線通信装置の推定手段は、受信電力あるいは受信包絡線の自己相関値を算出することにより前記変動周期を求める。
（５）上記（１）の無線通信装置は、前記フレーム信号送信手段で送信されたフレームに対する誤り率に基づき、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を選択する選択手段をさらに具備し、
前記変調及び符号化制御手段は、
（ａ）前記第２のフレーム中の情報により選択される変調方式及び誤り訂正符号化方式が、前記選択手段で選択された変調方式及び誤り訂正符号化方式と等しい場合には、前記応答時間閾値に予め定められた時間を加算した新たな応答時間閾値よりも小さい応答時間で前記第２のフレームが受信されたとき、
（ｂ）前記第２のフレーム中の情報により選択される変調方式及び誤り訂正符号化方式が、前記選択手段で選択された変調方式及び誤り訂正符号化方式と異なる場合には、前記応答時間閾値に予め定められた時間を減算した新たな応答時間閾値よりも小さい応答時間で前記第２のフレームが受信されたとき、
当該第２のフレーム中の情報を用いて、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる前記変調方式及び誤り訂正符号化方式を変更する。
（６）上記（１）の無線通信装置の推定手段は、前記フレーム信号受信手段でフレームが受信される度に、あるいは定期的に、前記状態変動度合いを推定し、
決定手段は、前記フレーム信号受信手段でフレームが受信される度に、あるいは定期的に、前記推定手段で推定された前記状態変動度合いを基に前記応答時間閾値を決定する。
（７）第２の実施形態：上記（１）の無線通信装置は、複数の送信フレームを含む集約フレームを生成する生成手段と、
前記測定手段で測定された前記応答時間が前記応答時間閾値よりも小さいとき、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数をそのまま維持し、当該応答時間が当該応答時間閾値以上のとき、前記生成手段で生成される前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を減らす集約フレーム制御手段と、
をさらに具備し、
前記フレーム信号送信手段は、前記生成手段で生成された集約フレームを送信する。
（８）本発明の第２の実施形態に係る無線通信装置は、フレーム信号送信手段と、フレーム信号受信手段と、複数の送信フレームを含む集約フレームを生成する生成手段と、フレーム信号伝搬路の状態変動度合いを推定する推定手段と、前記フレーム信号送信手段で前記集約フレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信した後に、前記情報を含む第２のフレームを前記フレーム信号受信手段で受信するまでの応答時間を測定する測定手段と、前記応答時間に対し、前記推定手段で推定された状態変動度合いを基に、当該情報の信頼性の有無を判定するための閾値である応答時間閾値を決定する決定手段と、前記測定手段で測定された前記応答時間が前記応答時間閾値よりも小さいとき、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数をそのまま維持し、当該応答時間が当該応答時間閾値以上のとき、前記生成手段で生成される前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を減らす集約フレーム制御手段とを具備する。
（９）上記（７）または（８）の無線通信装置の集約フレーム制御手段は、前記集約フレーム中の現在のフレーム数から予め定められたフレーム数あるいは予め定められた割合のフレーム数を減じる。
（１０）上記（７）または（８）の無線通信装置の前記集約フレーム制御手段は、前記測定手段で測定された応答時間と前記応答時間閾値との差分、あるいは、当該差分の前記応答時間閾値に対する比率に応じて、前記集約フレームの現在のフレーム数から減じるフレームの数あるいは割合を決定する。
（１１）上記（１０）の無線通信装置の前記集約フレーム制御手段は、前記応答時間閾値に対して前記差分あるいは前記比率が大きいほど減じるフレームの数あるいは割合を大きくする。
（１２）上記（７）または（８）の無線通信装置の前記集約フレーム制御手段は、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を減らした後に前記フレーム信号受信手段で受信された前記第２のフレームの前記応答時間が前記応答時間閾値よりも小さいとき、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を増やす。
（１３）上記（１２）の無線通信装置の前記集約フレーム制御手段は、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を増やして、減らす前の元の送信フレーム数に戻す。
（１４）上記（１２）の無線通信装置の前記集約フレーム制御手段は、前記集約フレーム中の現在のフレーム数に予め定められたフレーム数あるいは予め定められた割合のフレーム数を加算する。
（１５）上記（１２）の無線通信装置の前記集約フレーム制御手段は、前記測定手段で測定された応答時間と前記応答時間閾値との差分、あるいは、当該差分の前記応答時間閾値に対する比率に応じて、前記集約フレームの現在のフレーム数に加算するフレームの数あるいは割合を決定する。
（１６）上記（１５）の無線通信装置の前記集約フレーム制御手段は、前記応答時間閾値に対して、前記差分あるいは前記比率が大きいほど加算するフレームの数あるいは割合を大きくする。
（１７）上記（１２）の無線通信装置の前記集約フレーム制御手段で前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を減らす場合の前記応答時間閾値と増やす場合の前記応答時間閾値とは異なる。
（１８）上記（７）または（８）の無線通信装置の前記集約フレーム制御手段は、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を減らした後に、前記フレーム信号送信手段で送信されたフレームに対する誤り率が予め定められた閾値以下となったとき、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を増やす。
（１９）第３の実施形態に係る無線通信装置は、フレーム信号送信手段と、フレーム信号受信手段と、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信した後に、前記情報を含む第２のフレームを前記フレーム信号受信手段で受信するまでの応答時間を計測する計測手段と、前記応答時間離れた２つの時点における受信電力あるいは受信包絡線の自己相関値を算出する算出手段と、前記相関値が、前記第２のフレーム中の前記情報の信頼性の有無を判定するための予め定められた閾値よりも大きい場合、当該第２のフレーム中の情報を用いて、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる前記変調方式及び誤り訂正符号化方式を変更する第１の制御手段とを具備する。
（２０）上記（１９）の無線通信装置は、複数の送信フレームを含む集約フレームを生成する生成手段と、前記相関値が前記閾値よりも大きい場合、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数をそのまま維持し、前記相関値が前記閾値以下の場合、前記生成手段で生成される前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を減らす第２の制御手段とをさらに具備し、前記フレーム信号送信手段は、前記生成手段で生成された集約フレームを送信する。
（２１）第４の実施形態に係る無線通信装置は、フレーム信号送信手段と、フレーム信号受信手段と、フレーム信号伝搬路の状態変動度合いを推定する推定手段と、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信する際の送信頻度あるいは送信周期を、前記状態変動度合いに基づき決定する決定手段とを具備する。
（２２）上記（２１）の無線通信装置の前記決定手段は、前記状態変動度合いが大きいほど前記送信頻度は高くする。
（２３）上記（２１）の無線通信装置の前記決定手段は、前記状態変動度合いが大きいほど前記送信周期は短くする。
（２４）上記（２１）の無線通信装置の前記推定手段は、前記フレーム信号受信手段で信号を受信する際の受信信号の変動周期を求め、前記変動周期は、その値が小さいほど前記状態変動度合いが大きいことを特徴とする。
（２５）本発明の実施形態に係る無線通信装置は、フレーム信号送信手段と、フレーム信号受信手段と、前記フレーム信号送信手段で送信されたフレームに対する誤り率に基づき、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を選択する選択手段と、前記選択手段で新たな変調方式及び誤り訂正符号化方式を選択したとき、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信する制御手段とを具備する。
通信品質の劣化やスループットの劣化を防ぐ。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図２は、第１の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図である。
図２に示した無線通信装置は、アンテナ部２０１、受信部２０２、送信部２０３、ＭＡＣプロトコル処理部２０４、チャネル変動推定部２０５、応答時間閾値決定部２０６、応答時間測定部２０７及び制御部２０８を含む。
図２の無線通信装置の受信動作について説明する。アンテナ部２０１を介して受信された信号に対し、受信部２０２は、ベースバンドへの周波数変換やＡ／Ｄ変換等の必要な処理を施した後、復調処理を行い、ＭＡＣプロトコル処理部２０４やチャネル変動推定部２０５へ出力する。ＭＡＣプロトコル処理部２０４では、入力された信号に対し、ＣＲＣチェックや再送処理及び受信したフレームの種別に応じた所望のＭＡＣプロトコル処理等を必要に応じて行い、フレームの種別がデータフレームの場合には、そのペイロードのデータを上位レイヤへ通知する。
受信フレームは、当該無線通信装置の通信相手から送信されたデータフレームの場合と、当該無線通信装置から通信相手へ送信したデータフレームに対し、当該通信相手から送信された受信確認応答である場合がある。例えば無線ＬＡＮシステムでは、ＡＣＫもしくはＢｌｏｃｋ Ａｃｋといった確認応答をデータフレームの受信側から送信することで、データフレームの受信の成功／失敗を送信側へ通知する。そこで、ＭＡＣプロトコル処理部２０４は、受信データがデータフレームの場合には、上位レイヤに当該データフレーム中のペイロードを出力する。また、受信データが、先に送信されたデータフレームに対する確認応答（集約フレーム中の各フレームに対するＡＣＫ）である場合には、当該確認応答に基づき再送処理などを行うとともに、この確認応答を制御部２０８へ通知する。
次に、図２の無線通信装置の送信動作について説明する。ＭＡＣプロトコル処理部２０４は、上位レイヤから通知されたデータからデータフレームを生成し、また、ＭＡＣプロトコル内部で生成する制御フレームを生成する。そして、生成されたデータフレームや制御フレームを、一連のアクセス制御に基づき制御を行い、送信部２０３へと出力する。送信部２０３は、入力されたフレームに対し、制御部２０８でのLink Adaptation制御により決定された変調方式及び誤り訂正符号化率に従って、変調処理及び誤り訂正符号化処理を行った後、さらに、Ｄ／Ａ変換や所定周波数への無線信号に周波数変換など必要な処理を施し、アンテナ部２０１を介して送信先の無線端末装置に対して送信する。
制御部２０８では、伝播路の状態に応じて、送信部２０３で用いる変調方式及び誤り訂正符号化率を適応的に選択するためのLink Adaptation制御を行う。ここでは、受信側で測定されたＳＩＮＲやＲＳＳＩなどの受信品質、あるいは当該受信品質に基づき選択された変調方式や誤り訂正符号化率などを、当該受信側から送信側へ送信してもらい、それを送信側で反映するClosed-Loop型Link Adaptation制御を行うものとする。
この場合、制御部２０８は、受信側無線通信装置へフィードバック要求フレームを送信し、受信側無線通信装置から、当該要求フレームに対応するフィードバック応答フレームを送信する。このフィードバック応答フレームにより、受信側で測定されたＳＩＮＲやＲＳＳＩ、あるいは受信側で選択された変調方式及び誤り訂正符号化率が通知される。制御部２０８では、このフィードバック応答フレームにより通知された情報を適用するか否かを決定する。そして、適用すると決定した場合には、通知された受信品質に基づき変調方式及び誤り訂正符号化率を選択して、この選択された変調方式及び誤り訂正符号化率を送信部２０３へ通知する。あるいは、通知された変調方式及び誤り訂正符号化率を送信部２０３へ通知する。
チャネル変動推定部２０５は、信号伝播路（チャネル）の状態変動の度合い、すなわち、当該無線通信装置の移動及び時間経過に伴う伝播路特性の変動（フェージング）の度合いを推定する。チャネル変動推定部２０５では、アンテナ部２０１を介して受信された受信信号を基にフェージング観測を行い、フェージングの変動の度合いを推定する。チャネル変動推定部２０５で推定した変動の度合いに応じて、応答時間閾値決定部２０６にて、フィードバック要求フレームを送信してからフィードバック応答フレームが返ってくるまでの応答時間閾値の決定を行う。
応答時間閾値の決定を行う際、基本的には次のポリシーに従い決定する。チャネル変動推定部２０５で推定した伝播路変動の度合いが、図３に示すように長周期変動で変動が遅い（変動の度合いが小さい）と推定した場合は、応答時間閾値を長く設定し、図４に示すように短周期変動で変動が速い（変動の度合いが大きい）と推定した場合は、応答時間閾値を短く設定する。
チャネル変動推定部２０５では、伝播路のフェージング変動の度合いを表す数値として、例えば、伝搬路の特性がそれほど大幅に変化しない時間（フェージング変動周期）を算出する。
フェージング変動周期は、最大ドップラー周波数（fd）の逆数（1/fd）であり、移動速度が把握できる場合等は、移動速度(v)と搬送周波数(fc)を基に
fd = (v/c) fc (c:光速)
により最大ドップラー周波数を算出し、その逆数を求めることでフェージング変動周期を求めることができる。また、移動速度(v)が把握できない場合であっても、ドップラー広がりを観測あるいは推定することによっても最大ドップラー周波数(fd)を得ることが可能であり、それによってフェージング変動周期を求めることが可能である。
また、フェージング変動周期は、フェージング受信信号の自己相関関数の相関係数等を用いても求めることができる。ここでフェージングの変動を
c(t)=cI(t)+j・cQ(t)
とすると、c(t)の自己相関関数は、
Figure 0004189410
で表され、もしパワースペクトル密度関数S(f)が
Figure 0004189410
で与えられたとすると、RI(τ)、RQ(τ)はそれぞれ次式で与えられる。
RI(τ)=b0J0(2πfdτ)
RQ(τ)=0
ただし、JQ( )は０次の第1種ベッセル関数である。
そのため、フェージングの自己相関関数を受信信号の平均電力（b0）で規格化した、複素振幅変動における時間相関係数は、
Figure 0004189410
で得られるものである。（１）から得られるρＩ（τ）の値は、ある時点(t)の複素振幅と時間τ経過した時点(t+τ)の複素振幅との時間相関として定義されるもので、この値が大きいほど（相関が高いほど）変動は少なく、小さいほど（相関が低いほど）変動は多いと云える。
また、フェージングの包絡線変動における時間相関係数は
Figure 0004189410
と表現されるものである。（２）式から得られるρｒ（τ）の値は、ある時点(t)の包絡線と時間τ経過した時点(t+τ)の包絡線との時間相関として定義されるもので、この値が大きいほど（相関が高いほど）変動は少なく、小さいほど（相関が低いほど）変動は多いと云える。
よって、ある時点ｔにおいてフレームを受信した時に受信部２０２で測定された受信電力あるいは受信包絡線と、時間Δｔ後の時点（ｔ＋Δｔ）においてフレームを受信した時に受信部２０２で測定された受信電力あるいは受信包絡線との自己相関値を算出する。なお、この相関値は、「１」であるほど両者の相関は高く変動の度合いは小さいことを意味する。算出した相関値が予め定められた閾値（例えば、「０．５」）以下となれば時間相関が無いものと判断し、その時点の時間Δｔをフェージング変動周期τ＝1/fdとみなすことができる。
例えば、チャネル変動推定部２０５は、異なる２つの時点における受信電力あるいは受信包絡線の自己相関値を求め、その値が予め定められた閾値（例えば、「０．５」）以下のときの当該２時点間の時間間隔Δｔをフェージング変動周期τとする。
チャネル変動推定部２０５で求めたフェージングの変動の度合いを表すパラメータ（例えば、ここではフェージング変動周期τ）を、応答時間閾値決定部２０６に通知する。
応答時間閾値決定部２０６では、変動の度合いを表すパラメータ値（フェージング変動周期τ）を基に、次のように応答時間閾値の決定を行う。なお、ここではフェージング変動の度合いを表すパラメータとしてフェージング変動周期として説明するが、フェージングの変動の度合いを表すパラメータであればどのようなものでも良く、その際も同様のポリシーで対応できる。
フェージング変動周期τ＜ｔ１の場合： 応答時間閾値はＴ１に設定
ｔ１≦フェージング変動周期τ＜ｔ２の場合： 応答時間閾値はＴ２に設定
ｔ２≦フェージング変動周期τ＜ｔ３の場合： 応答時間閾値はＴ３に設定
・
・
ｔｎ≦フェージング変動周期τ：応答時間閾値はＴｎに設定
ただし、ｔ１＜ｔ２＜…＜ｔｎ（ｎは任意の自然数）、Ｔ１＜Ｔ２＜…＜Ｔｎ（ｎは任意の自然数）である。
このように、応答時間閾値は、フェージング変動周期が長いほど、すなわち変動の度合いが小さいほど長い時間となる。
ここで、ｔｋやＴｋ（ｋ＝１〜ｎ）は固定値である必要はなく、利用アプリケーションや利用環境に応じて可変であっても良い。またＭＡＣ層での情報、例えばアクセス制御の種類や再送方法の種類や属している端末数やパケット誤り率等に応じて可変であっても良い。
また、ここでは、フェージングの変動の度合いを、時間相関係数を評価基準として求める例を挙げたが、伝播路の変動周期や変動具合が推定できるものであれば、自己相関係数を用いた方法でなくてもどのような方法であっても良い。
チャネル変動推定部２０５におけるフェージングの変動の度合いの算出や応答時間閾値決定部２０６における応答時間閾値の決定／更新は、フレームが受信される度もしくは定期的に適宜行われる。
制御部２０８は、応答時間閾値決定部２０６で決定した応答時間閾値を用いて、返ってきたフィードバック応答の信頼性の判定を行い、判定結果により当該フィードバック応答を反映するか否かを決定する。
応答時間測定部２０７では、Closed-Loop型Link Adaptation用のフィードバック要求フレームの送信開始から、それに対するフィードバック応答フレームが正しく受信できるまでの時間を測定し、その測定時間をフィードバック応答時間として制御部２０８へ通知する。ここで、フィードバック応答フレームを受信後、次のフレームを送信するタイミングが把握可能な場合は、フィードバック要求フレームの送信から、そのタイミングまでの時間をフィードバック応答時間として用いても良い。
制御部２０８では、図５に示すような制御処理を行う。すなわち、フィードバック応答フレームが、アンテナ２０１、受信部２０２、ＭＡＣプロトコル処理部２０４を介して受信されると（ステップＳ１０１）、応答時間閾値決定部２０６で決定した応答時間閾値（Ｔ）と、応答時間測定部２０７で測定したフィードバック要求フレームを送信してから当該フィードバック応答フレームが返信されるまでの時間、すなわち、フィードバック応答時間（Ｔｒｅｓ）とを比較する（ステップＳ１０２）。
応答時間閾値（Ｔ）よりもフィードバック応答時間（Ｔｒｅｓ）の方が短い時、すなわちフィードバック応答フレームが応答時間閾値に比べ早いタイミングで受信できた時は（ステップＳ１０３）、ステップＳ１０４へ進む。ステップＳ１０４では、当該フィードバック応答フレームにより通知された情報は信頼性が高いと判断し、フィードバック応答結果の反映を行い、必要に応じてＭＣＳ変更を行う。すなわち、制御部２０８は、当該フィードバック応答フレームにより変調方式及び誤り訂正符号化率が通信相手から通知される場合には、当該フィードバック応答フレームにより通知された変調方式及び誤り訂正符号化率を送信部２０３へ通知する。以後、送信部２０３は通知された変調方式及び誤り訂正符号化率に従って、変調処理及び誤り訂正符号化処理を行う。
一方、応答時間閾値（Ｔ）よりもフィードバック応答時間（Ｔｒｅｓ）の方が長い時、すなわちフィードバック応答フレームが応答時間閾値に比べ遅いタイミングで受信した時は（ステップＳ１０３）ステップＳ１０５へ進む。ステップＳ１０５では、当該フィードバック応答フレームにより通知された情報は信頼性が低いと判断し、フィードバック応答結果の反映は行わない。
このように、Closed-Loop型Link Adaptation制御において、チャネル状態の変動とフィードバック応答時間を用いて、フィードバック応答の信頼性の判断を行い、信頼性が高い場合には当該フィードバック結果の反映を行うことで、伝搬路の状態にそぐわない不適切なＭＣＳ制御が行われるのを防止することができ、スループットの劣化を防ぐことが可能となる。
なお制御部２０８では、Open-Loop型Link Adaptation制御情報と組み合わせてフィードバック結果を反映するか否かを判断するようにしてもよい。
ここで、制御部２０８が、上述のClosed-Loop型Link Adaptation制御機能の他に、Open-Loop型Link Adaptation制御機能を備えている場合の制御部２０８の制御処理について、図６に示すフローチャートを参照して説明する。
Open-Loop型Link Adaptation制御では、当該無線通信装置から送信された各データフレームに対する確認応答（ＡＣＫ）フレームを用いて、送信したデータフレームのうち確認応答フレームを受信できたフレームの数、データフレームの送信回数に対する確認応答フレームの受信できた回数など（例えば、誤り率）に基づき、伝搬路（無線チャネル）の状態を推定する。そして、推定された伝搬路の状態に最適な変調方式及び誤り訂正符号化率（ＭＣＳ）を選択する。
ここで、誤り率について簡単に説明する。例えば、１０フレーム送信した場合、送信された１０フレーム中の１０フレーム全てについてＡＣＫが得られたときには、誤り率は０％である。また、１０フレーム中のいずれか６フレームについてしかＡＣＫが得られなかったときには誤り率は４０パーセントとなる。このように、誤り率は、送信したフレーム数のうち確認応答ＡＣＫが得られなかったフレーム数の割合として求めることができる。
制御部２０８は、フィードバック応答フレームが、アンテナ２０１、受信部２０２、ＭＡＣプロトコル処理部２０４を介して受信されると（ステップＳ２０１）、当該フィードバック応答フレームにて通知された変調方式及び誤り訂正符号化率（あるいは、当該フィードバック応答フレームにて通知された情報に基づき選択された変調方式及び誤り訂正符号化率）と、上記Open-Loop型Link Adaptation制御により選択された変調方式及び誤り訂正符号化率とを比較する（ステップＳ２０２）。両者が一致する場合にはステップＳ２０４へ進み、そうでない場合にはステップＳ２０８へ進む。
ステップＳ２０４では、応答時間測定部２０７で測定したフィードバック要求フレームを送信してから当該フィードバック応答フレームが返信されるまでの時間、すなわち、フィードバック応答時間（Ｔｒｅｓ）と、応答時間閾値決定部２０６で決定した応答時間閾値（Ｔ）に予め定められた時間（Ｔ´）を加算した値（Ｔ＋Ｔ´）とを比較する。ＴｒｅｓがＴ＋Ｔ´よりも小さい場合には（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０６へ進み、フィードバック応答結果の反映を行う。ＴｒｅｓがＴ＋Ｔ´以上の場合には（ステップＳ２０５）、ステップＳ２０７へ進み、フィードバック応答結果の反映は行わない。
すなわち、Closed-Loop型Link Adaptation制御によりフィードバック応答フレームにて通知された変調方式及び誤り訂正符号化率と、上記Open-Loop型Link Adaptation制御により選択された変調方式及び誤り訂正符号化率とが一致する場合には、フィードバック応答時間が応答時間閾値を越えていた場合でも、ある一定時間Ｔ´以内であればフィードバック結果の反映を行うものとする。
一方、Closed-Loop型Link Adaptation制御によりフィードバック応答フレームにて通知された変調方式及び誤り訂正符号化率と、上記Open-Loop型Link Adaptation制御により選択された変調方式及び誤り訂正符号化率とが異なる場合には（ステップＳ２０３）、ステップＳ２０８において、応答時間測定部２０７で測定したフィードバック応答時間（Ｔｒｅｓ）と、応答時間閾値決定部２０６で決定した応答時間閾値（Ｔ）から予め定められた時間（Ｔ´´）を減算した値（Ｔ−Ｔ´´）とを比較する。ＴｒｅｓがＴ−Ｔ´´よりも小さい場合には（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０６へ進み、フィードバック応答結果の反映を行う。ＴｒｅｓがＴ−Ｔ´´以上の場合には（ステップＳ２０９）、ステップＳ２０７へ進み、フィードバック応答結果の反映は行わない。
すなわち、Closed-Loop型Link Adaptation制御によりフィードバック応答フレームにて通知された変調方式及び誤り訂正符号化率と、上記Open-Loop型Link Adaptation制御により選択された変調方式及び誤り訂正符号化率とが異なる場合には、フィードバック応答時間が応答時間閾値よりさらに時間Ｔ´´以上短いときにフィードバック結果の反映を行うものとする。ここで、予め定められた時間Ｔ´及びＴ´´はそれぞれ固定値であっても良いし、Closed-Loop型Link Adaptation制御によりフィードバック応答フレームにて通知された変調方式及び誤り訂正符号化率と、上記Open-Loop型Link Adaptation制御により選択された変調方式及び誤り訂正符号化率の異なり具合に応じて、大きく異なっているほど大きな時間に定めるようにしても良い。
Open-Loop型Link Adaptation制御と組み合わせることで、よりフィードバック応答結果の信頼性判断の精度を上げることが可能となる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る無線通信装置では、複数の物理フレームもしくはＭＡＣフレームを連結した集約フレームを送信する機能を有する。複数のフレームを含む集約フレームを生成する集約フレーム生成機能は、ＭＡＣプロトコル処理部２０４に備わっている。
このような機能を備える無線通信装置の制御部２０８では、図５あるいは図６に示した制御とともに、あるいは、図５，図６に示した制御に代えて、フィードバック応答時間（Ｔｒｅｓ）と応答時間閾値（Ｔ）とを用いて、集約フレーム中のフレーム数を制御する。
制御部２０８における集約フレーム中のフレーム数の制御処理について、図７に示すフローチャートを参照して説明する。なお、図７において、図５と同一部分には同一符号を付している。
フィードバック応答フレームが受信されると（ステップＳ１０１）、応答時間閾値決定部２０６で決定した応答時間閾値（Ｔ）と、応答時間測定部２０７で測定したフィードバック応答時間（Ｔｒｅｓ）とを比較する（ステップＳ１０２）。
フィードバック応答時間（Ｔｒｅｓ）が応答時間閾値（Ｔ）よりも短い場合（ステップＳ１０３）、ステップＳ１１１へ進む。ステップＳ１１１では、集約フレーム中のフレーム数を現在のフレーム数のままとする。その後、ステップＳ１０１へ戻る。
フィードバック応答時間（Ｔｒｅｓ）が応答時間閾値（Ｔ）以上の場合（ステップＳ１０３）、ステップＳ１１２へ進む。ステップＳ１１２では、集約フレーム中のフレーム数を現在のフレーム数よりも一旦減らす。
ここで、集約フレーム中のフレーム数の減らし方として、次のような方法がある。
方法Ａ１）集約フレーム中の現在のフレーム数から、予め定められたフレーム数（例えば、１フレーム）減じて、新たなフレーム数を決定する。
方法Ａ２）集約フレーム中の現在のフレーム数から、予め定められた割合（例えば４割）のフレーム数を減じて、新たなフレーム数を決定する。例えば、新たなフレーム数を現状のフレーム数の６割のフレーム数に決定する。
方法Ａ３）フィードバック応答時間と応答時間閾値との差分に相当する時間量（例えば数ｍｓ）、あるいは、当該差分の応答時間閾値に対する比率（例えば数％）に応じて、現在のフレーム数から差し引くフレーム数あるいは割合を決定する。その際、応答時間閾値に対して、フィードバック応答時間の超え幅（差分、比率）が大きいほど、差し引くフレーム数あるいは割合を大きくする。応答時間閾値に対して、フィードバック応答時間の超え幅が大きいほど、フィードバック応答結果の信頼性が低くなるため、そのような場合ほど、減らす量を大きくする。
制御部２０８は、上記方法Ａ１乃至Ａ３のうちのいずれかの方法により決定された新たなフレーム数をＭＡＣプロトコル処理部２２０４へ通知する。その結果、ＭＡＣプロトコル処理部２０４は、通知された新たなフレーム数のフレームを含む集約フレームを生成し、この集約フレームが送信部２０３、アンテナ２１を介して送信される。
なお、ステップＳ１１２で集約フレーム中のフレーム数を一旦減らした後、再びステップＳ１０１へ戻る。
なお、ステップＳ１１２で集約フレーム中のフレーム数を一旦減らした場合、その後に（ステップＳ１０１で）フィードバック応答フレームを受信した際のフィードバック応答時間が応答時間閾値よりも短いときには（ステップＳ１０２、ステップＳ１０３）、ステップＳ１１１において、集約フレームのフレーム数を増やし元のフレーム数に戻す。
ここで、集約フレーム中のフレーム数の増やし方として、次のような方法がある。
方法Ｂ１）減らす前の元のフレーム数を新たなフレーム数に決定する。
方法Ｂ２）現在のフレーム数に、予め定められたフレーム数(例えば、1フレーム)あるいは予め定められた割合（例えば４割）のフレーム数を加算して、新たなフレーム数を決定する。
方法Ｂ３）応答時間閾値とフィードバック応答時間との差分に相当する時間あるいは、当該差分の応答時間閾値に対する比率に応じて、現在のフレーム数に加算するフレーム数あるいは割合を決定する。その際、当該差分、比率が大きいほど、加算するフレーム数あるいは割合を大きくする。
このように、制御部２０８では、応答時間閾値に比べフィードバック応答時間が長い時に、一旦集約フレーム中のフレーム数を減らし、応答時間閾値に比べフィードバック応答時間が短い時に、集約フレーム中のフレーム数を増やし、元のフレーム数に戻す方向に制御を行うことになるが、フレーム数を減らす制御と増やす制御とで用いる応答時間閾値は同じ値であっても良いし、場合によっては応答時間閾値決定部２０６にて、それぞれ異なる応答時間閾値を決定してもよい。
また、集約フレーム中のフレーム数を増やす場合、１回に増やすフレーム数は、フレーム数を減らす場合に、１回に減らすフレーム数よりも少ない方がよい。すなわち、信頼性が低い場合ほど、減らす数を大きくし、戻す時は逆に慎重に戻す数は小さくする。その結果、通信品質の廉価やスループットの劣化を防止する効果が上がる。
なお、上記説明では、制御部２０８で集約フレーム中のフレーム数を増やす制御は、フィードバック応答フレームを受信したときのフィードバック応答時間が応答時間閾値よりも短いとき場合に、これをトリガとして行われるが、この場合以外にも、あるＭＣＳでの送信において、誤り率が予め定められた閾値以下であることが確認できたことをトリガとして、集約フレーム中のフレーム数を増やす制御を行うようにしてもよい。
この場合の、集約フレーム中のフレーム数の増やし方は、上記方法Ｂ１乃至Ｂ３のうちのいずれかの方法を用いればよい。
フィードバック要求及び応答フレームのやりとりが行われない場合や、フィードバック要求及び応答フレームのやりとりがあってもフィードバック応答に時間がかかる場合にも、誤り率が所定の閾値よりも小さいことを信頼性の判断として、集約フレーム中のフレーム数を戻すことが可能となる。
以上説明したように、上記第２の実施形態によれば、フィードバック要求フレームを送信してからフィードバック応答フレームを受信するまでの要したフィードバック応答時間と、フェージング変動の度合いから求めた応答時間閾値とを用いて、フィードバック応答結果の信頼性の判断を行い、信頼性が低いと判断した場合は、集約フレーム中のフレーム数を一旦減らすことで、当該フィードバック応答結果を反映した結果、最適なＭＣＳ（変調方式及び誤り訂正符号化率）に比べ高い伝送レートとなった場合に起こりえる誤り率の増大の防止や、最適なＭＣＳに比べ低い伝送レートとなった場合に起こりえるスループット劣化を防止することができる。すなわち、信頼性が低い場合に、集約フレーム中のフレーム数を一旦減らすことにより、フレーム数を大きいままにしておく場合に比べ、上記問題を必要最低限に留めることができるのである。
また、集約フレーム中のフレーム数を減らすことで、フレーム送信に掛かる占有時間を短くすることができ、その結果、システム全体としてフィードバック応答を返信するまでの応答時間を減らすことができるため、フィードバック応答により通知される情報の信頼性を上げることに繋がる。
なお、図７に示した集約フレーム中のフレーム数の制御は、図５，図６に示した制御や、Open-Loop型Link Adaptation制御と組み合わせて用いることもできる。
その際、図７の制御に用いる応答時間閾値と、図５及び図６で用いる応答時間閾値は、同じ値であっても良いし、応答時間閾値決定部２０６にて、それぞれ異なる応答時間閾値を決定してもよい。
（第３の実施形態）
第１の実施形態では、フェージング変動の度合いを基に応答時間閾値を決定し、実際に測定されたフィードバック応答時間と当該応答時間閾値とを比較して、フィードバック応答の信頼性の有無を判断していた。
第３の実施形態では、実際に測定されたフィードバック応答時間を基に、当該フィードバック応答時間での時間相関係数値を算出する。この時間相関係数値を用いて、フィードバック応答の信頼性の有無を判断することにより、第１の実施形態で説明した手法に比べ処理量は軽減する。
図８は、第３の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示したものである。なお、図８において、図２と同一部分には同一符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。すなわち、図８では、図２の応答時間閾値決定部２０６の代わりに、相関係数算出部２１０を備えている。
また、図８の無線通信装置では、複数の物理フレームもしくはＭＡＣフレームを連結した集約フレームを送信する機能を有する。複数のフレームを含む集約フレームを生成する集約フレーム生成機能は、ＭＡＣプロトコル処理部２０４に備わっている。
相関係数算出部２１０は、最大ドップラー周波数fdを算出あるいは推定できる場合には、得られたドップラー周波数fdと、実際に測定されたフィードバック応答時間を、（１）式や（２）式に代入して、当該フィードバック応答時間での時間相関係数値を算出する。
また、最大ドップラー周波数fdを算出あるいは推定できない場合には、相関係数算出部２１０は、ある時点に測定された受信電力あるいは包絡線と実際に測定されたフィードバック応答時間だけ離れた時点の受信電力あるいは包絡線の時間相関値を求める。例えば、測定されたフィードバック応答時間が１．５ｍｓだとすると、１．５ｍｓ離れた異なる２つの時点の受信電力あるいは包絡線の時間相関値を求める。なお、この相関値は、「１」であるほど両者の相関は高く変動の度合いは小さいことを意味する。
これは、第１の実施形態で説明したように、（１）式、（２）式のτの代わりに、１．５ｍｓを代入したときに得られる時間相関係数値に相当する。すなわち、
（１）式から、
ρＩ(1.5ms)=J0(2πfd*1.5ms)
（２）式から、
ρｒ(1.5ms)=J0 ２(2πfd*1.5ms)
と算出することに相当する。
前述したように、ρＩやρｒの値が大きいほど、すなわち、時間相関が大きいほど伝搬路状態の変動が小さいことを意味し、ρＩやρｒの値が小さいほど、すなわち、時間相関が小さいほど伝搬路状態の変動が大きいことを意味する。
制御部２０８は、フィードバック応答フレームを受信した際に、相関係数算出部２１０で算出されたρＩ、あるいはρｒと、予め定められた相関係数閾値α（例えば、0.5）とを比較し、当該フィードバック応答の信頼性の有無を判定し、この判定結果を用いて、Closed-Loop型Link Adaptation制御によりフィードバック応答フレームにて通知された変調方式及び誤り訂正符号化率を適用するか否かを決定したり、ＭＡＣプロトコル処理部２０４で生成される集約フレーム中のフレーム数を制御する。
ここで、相関係数算出部２１０で算出された時間相関係数値ρ（ここでは、ρＩあるいはρｒ）が、相関係数閾値αより大きい場合には、当該フィードバック応答は信頼性有りと判定し、時間相関係数値ρが相関係数閾値α以下の場合には、当該フィードバック応答は信頼性無しと判定する。
なお、相関係数閾値αは固定値である必要はなく、利用アプリケーションや利用環境に応じて可変であっても良い。またＭＡＣ層での情報、例えばアクセス制御の種類や再送方法の種類や属している端末数や誤り率等、に応じて可変であっても良い。
第３の実施形態に係る制御部２０８の制御処理について、図９に示すフローチャートを参照して説明する。
フィードバック応答フレームが、アンテナ２０１、受信部２０２、ＭＡＣプロトコル処理部２０４を介して受信されると（ステップＳ３０１）、チャネル変動推定部２０５は、上述したように、当該フィードバック応答フレームの受信時に応答時間測定部２０７で測定されたフィードバック応答時間を用いて、当該フィードバック応答時間だけ離れた異なる２つの時点の時間相関値ρ（ρＩあるいはρｒ）を算出し（ステップＳ３０２）、ステップＳ３０３へ進む。
ステップＳ３０３では、制御部２０８は、この時間相関係数値ρと、制御部２０８に予め設定されて記憶されている相関係数閾値αとを比較する。時間相関係数値ρが相関係数閾値αより大きい場合には（ステップＳ３０４）、すなわち、伝搬路状態の変動が小さい場合には、ステップＳ３０５へ進み、時間相関係数値ρが相関係数閾値α以下の場合には（ステップＳ３０４）、すなわち、伝搬路状態の変動が大きい場合には、ステップＳ３０６へ進む。
ステップＳ３０５では、図５のステップＳ１０４と同様に、当該フィードバック応答フレームにより通知された変調方式及び誤り訂正符号化率を送信部２０３へ通知し、さらに、図７のステップＳ１１１と同様に、集約フレーム中のフレーム数を現在のフレーム数のまま変更しない。以後、送信部２０３は通知された変調方式及び誤り訂正符号化率に従って、変調処理及び誤り訂正符号化処理を行う。
ステップＳ３０６では、図５のステップＳ１０５と同様に、当該フィードバック応答フレームにより通知された情報は信頼性が低いので、フィードバック応答結果の反映は行わない。また、図７のステップＳ１１２と同様に、方法Ａ１乃至Ａ３のいずれかの方法を用いて、集約フレーム中のフレーム数を現在のフレーム数よりも一旦減らす。
ステップＳ３０５あるいはステップＳ３０６の処理を行った後、再びステップＳ３０１に戻る。
なお、第２の実施形態で説明したように、ステップＳ３０６で集約フレーム中のフレーム数を一旦減らした場合、その後にフィードバック応答フレームを受信した際の時間相関係数値ρが相関係数閾値αより大きい場合には（ステップＳ３０３、ステップＳ３０４）、ステップＳ３０５において、方法Ｂ１乃至Ｂ３のいずれかの方法を用いて、集約フレームのフレーム数を増やし元のフレーム数に戻す。
（第４の実施の形態）
図２の制御部２０８が、フィードバック要求フレームの送信頻度や送信周期を、第１の実施形態で説明したフェージング変動の度合いに基づき決定する制御を行う場合について説明する。
制御部２０８が、このような制御を行う際、基本的には次のポリシーに従う。
チャネル変動推定部２０５で推定した伝播路のフェージング変動の度合いが、図３に示すように長周期変動でチャネル変動が遅いほど（すなわち、フェージング変動周期τが予め定められた閾値βよりも大きく、変動の度合いが小さい場合）、フィードバック要求フレームの送信頻度を低くし、あるいはフィードバック要求フレームの送信周期を長くする。また、チャネル変動推定部２０５で推定した伝播路のフェージング変動の度合いが、図４に示すように短周期変動でチャネル変動が早いほど（すなわち、フェージング変動周期τが閾値β以下で、変動の度合いが大きいほど）、フィードバック要求フレームの送信頻度を高くし、あるいはフィードバック要求フレームの送信周期を短くする。
制御部２０８で決定されたフィードバック要求フレームの送信頻度もしくは送信周期は、ＭＡＣプロトコル処理部２０４へ通知される。ＭＡＣプロトコル処理部２０４は、通知された送信頻度もしくは送信周期に従って、フィードバック要求フレームを一連のアクセス制御後、送信部２０３を介してアンテナ部２０１から送信する。
伝搬路の変動度合いに応じて、フィードバック要求の送信頻度もしくは周期を変更することで、伝搬路の変動状態に応じたフィードバック要求を行うことができ、フィードバック要求をむやみに送信することなく、無駄なトラフィックを発生させずに、変動する無線伝播状況に追従したClosed-LoopでのLink Adaptation制御を行うことができる。
伝搬路の変動が速いほど送信回数を増やすことで、細かい精度でのLink Adaptation制御が可能となる。また、伝搬路の変動が遅い場合は、必ずしも細かい精度でのLink Adaptation制御が不要であり、フィードバック要求の送信回数を減らすことで、フィードバック送受信による無駄なトラフィックの発生を防止することができる。
制御部２０８が、上述のClosed-Loop型Link Adaptation制御機能の他に、Open-Loop型Link Adaptation制御機能を備えている場合、制御部２０８では、フィードバック要求フレームの送信頻度や送信周期をフェージング変動の度合いに基づき決定するとともに、さらに、次の示すような場合にフィードバック要求フレーム送信するようにしてもよい。
すなわち、Open-Loop型Link Adaptation制御（例えば、送信したデータフレームに対し確認応答（ＡＣＫ）フレームが得られた否かに基づく誤り率を用いて、伝搬路（無線チャネル）の状態を推定し、推定された伝搬路の状態を基に、変調方式及び誤り訂正符号化率（ＭＣＳ）を選択する）により、変調方式及び誤り訂正符号化率を変更すべきと決定したときに（すなわち、現在の変調方式及び誤り訂正符号化率とは異なる新たな変調方式及び誤り訂正符号化率を選択したとき）、ＭＡＣプロトコル処理部２０４へフィードバック要求フレームの送信要求を行う。
Open-Loop型のLink Adaptation制御では、特に伝送レートを上げる判断を行う場合、明確な判断材料がないため、Open-Loop制御でMCS変更判断を行ったことをトリガにClosed-Loop用のフィードバック要求フレームの送信を行うことで、Closed-Loopでのフィードバック結果を利用することができ、不要なフィードバック要求フレームを送信することなく、MCS変更判断の信頼性向上を図ることができる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
Closed-Loop型Link Adaptation制御手順を説明するための図。 本発明の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図。 伝播路状態の変動(長周期変動)を示す図。 伝播路状態の変動(短周期変動)を示す図。 第１の実施形態に係る制御部の制御処理動作を説明するためのフローチャート。 Closed-Loop型Link Adaptation制御機能の他に、Open-Loop型Link Adaptation制御機能を備えている場合の制御部の制御処理動作を説明するためのフローチャート。 第２の実施形態に係る制御部の制御動作を説明するためのフローチャート。 第３の実施形態に係る無線通信装置の構成例を示すブロック図。 制御部の制御処理動作を説明するためのフローチャート。
符号の説明
２０１…アンテナ部、２０２…受信部、２０３…送信部、２０４…ＭＡＣプロトコル処理部、２０５…チャネル変動推定部、２０６…応答時間閾値決定部、２０７…応答時間測定部、２０８…制御部２０８

Claims (21)

  1. フレーム信号送信手段と、
    フレーム信号受信手段と、
    フレーム信号伝搬路の状態変動度合いを推定する推定手段と、
    前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信した後に、前記情報を含む第２のフレームを前記フレーム信号受信手段で受信するまでの応答時間を測定する測定手段と、
    前記応答時間に対し、前記推定手段で推定された状態変動度合いを基に、当該情報の信頼性の有無を判定するための閾値である応答時間閾値を決定する決定手段と、
    前記応答時間閾値よりも小さい応答時間で受信された前記第２のフレーム中の情報を用いて、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる前記変調方式及び誤り訂正符号化方式を変更する変調及び符号化制御手段と、
    を具備した無線通信装置。
  2. 前記決定手段は、前記推定手段で推定された状態変動度合いが大きいほど、小さい値の前記応答時間閾値を決定する請求項１記載の無線通信装置。
  3. 前記推定手段は、前記フレーム信号受信手段で信号を受信する際の受信信号の変動周期を求め、前記変動周期は、その値が小さいほど前記状態変動度合いが大きいことを特徴とする請求項１記載の無線通信装置。
  4. 前記フレーム信号送信手段で送信されたフレームに対する誤り率に基づき、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を選択する選択手段をさらに具備し、
    前記変調及び符号化制御手段は、
    （ａ）前記第２のフレーム中の情報により選択される変調方式及び誤り訂正符号化方式が、前記選択手段で選択された変調方式及び誤り訂正符号化方式と等しい場合には、前記応答時間閾値に予め定められた時間を加算した新たな応答時間閾値よりも小さい応答時間で前記第２のフレームが受信されたとき、
    （ｂ）前記第２のフレーム中の情報により選択される変調方式及び誤り訂正符号化方式が、前記選択手段で選択された変調方式及び誤り訂正符号化方式と異なる場合には、前記応答時間閾値に予め定められた時間を減算した新たな応答時間閾値よりも小さい応答時間で前記第２のフレームが受信されたとき、
    当該第２のフレーム中の情報を用いて、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる前記変調方式及び誤り訂正符号化方式を変更する請求項１記載の無線通信装置。
  5. 前記推定手段は、前記フレーム信号受信手段でフレームが受信される度に、あるいは定期的に、前記状態変動度合いを推定し、
    前記決定手段は、前記フレーム信号受信手段でフレームが受信される度に、あるいは定期的に、前記推定手段で推定された前記状態変動度合いを基に前記応答時間閾値を決定する請求項１記載の無線通信装置。
  6. フレーム信号送信手段と、
    フレーム信号受信手段と、
    複数の送信フレームを含む集約フレームを生成する生成手段と、
    フレーム信号伝搬路の状態変動度合いを推定する推定手段と、
    前記フレーム信号送信手段で前記集約フレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信した後に、前記情報を含む第２のフレームを前記フレーム信号受信手段で受信するまでの応答時間を測定する測定手段と、
    前記応答時間に対し、前記推定手段で推定された状態変動度合いを基に、当該情報の信頼性の有無を判定するための閾値である応答時間閾値を決定する決定手段と、
    前記測定手段で測定された前記応答時間が前記応答時間閾値よりも小さいとき、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数をそのまま維持し、当該応答時間が当該応答時間閾値以上のとき、前記生成手段で生成される前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を減らす集約フレーム制御手段と、
    を具備した無線通信装置。
  7. 前記集約フレーム制御手段は、前記集約フレーム中の現在のフレーム数から予め定められたフレーム数あるいは予め定められた割合のフレーム数を減じる請求項６記載の無線通信装置。
  8. 前記集約フレーム制御手段は、前記測定手段で測定された応答時間と前記応答時間閾値との差分、あるいは、当該差分の前記応答時間閾値に対する比率に応じて、前記集約フレームの現在のフレーム数から減じるフレームの数あるいは割合を決定する請求項６記載の無線通信装置。
  9. 前記集約フレーム制御手段は、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を減らした後に前記フレーム信号受信手段で受信された前記第２のフレームの前記応答時間が前記応答時間閾値よりも小さいとき、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を増やす請求項６記載の無線通信装置。
  10. 前記集約フレーム制御手段は、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を減らした後に、前記フレーム信号送信手段で送信されたフレームに対する誤り率が予め定められた閾値以下となったとき、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を増やす請求項６記載の無線通信装置。
  11. フレーム信号送信手段と、
    フレーム信号受信手段と、
    前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信した後に、前記情報を含む第２のフレームを前記フレーム信号受信手段で受信するまでの応答時間を計測する計測手段と、
    前記応答時間離れた２つの時点における受信電力あるいは受信包絡線の自己相関値を算出する算出手段と、
    前記相関値が、前記第２のフレーム中の前記情報の信頼性の有無を判定するための予め定められた閾値よりも大きい場合、当該第２のフレーム中の情報を用いて、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる前記変調方式及び誤り訂正符号化方式を変更する第１の制御手段と、
    を具備した無線通信装置。
  12. 複数の送信フレームを含む集約フレームを生成する生成手段と、
    前記相関値が前記閾値よりも大きい場合、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数をそのまま維持し、前記相関値が前記閾値以下の場合、前記生成手段で生成される前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を減らす第２の制御手段と、
    をさらに具備し、
    前記フレーム信号送信手段は、前記生成手段で生成された集約フレームを送信する請求項１１記載の無線通信装置。
  13. フレーム信号送信手段と、
    フレーム信号受信手段と、
    フレーム信号伝搬路の状態変動度合いを推定する推定手段と、
    前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信する際の送信頻度あるいは送信周期を、前記状態変動度合いに基づき決定する決定手段と、
    を具備した無線通信装置。
  14. 前記決定手段は、前記状態変動度合いが大きいほど前記送信頻度は高くする請求項１３記載の無線通信装置。
  15. 前記決定手段は、前記状態変動度合いが大きいほど前記送信周期は短くする請求項１３記載の無線通信装置。
  16. 前記推定手段は前記フレーム信号受信手段で信号を受信する際の受信信号の変動周期を求め、前記変動周期は、その値が小さいほど前記状態変動度合いが大きいことを特徴とする請求項１３記載の無線通信装置。
  17. フレーム信号送信手段と、
    フレーム信号受信手段と、
    前記フレーム信号送信手段で送信されたフレームに対する誤り率に基づき、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を選択する選択手段と、
    前記選択手段で新たな変調方式及び誤り訂正符号化方式を選択したとき、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信する制御手段と、
    を具備した無線通信装置。
  18. フレーム信号送信手段と、
    フレーム信号受信手段と、
    を備えた無線通信装置における送信制御方法であって、
    フレーム信号伝搬路の状態変動度合いを推定する推定ステップと、
    前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信した後に、前記情報を含む第２のフレームを前記フレーム信号受信手段で受信するまでの応答時間を測定する測定ステップと、
    前記応答時間に対し、前記推定ステップで推定された状態変動度合いを基に、当該情報の信頼性の有無を判定するための閾値である応答時間閾値を決定する決定ステップと、
    前記応答時間閾値よりも小さい応答時間で受信された前記第２のフレーム中の情報を用いて、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる前記変調方式及び誤り訂正符号化方式を変更する制御ステップと、
    を含む送信制御方法。
  19. フレーム信号送信手段と、
    フレーム信号受信手段と、
    を備えた無線通信装置における送信制御方法であって、
    複数の送信フレームを含む集約フレームを生成する生成ステップと、
    フレーム信号伝搬路の状態変動度合いを推定する推定ステップと、
    前記フレーム信号送信手段で前記集約フレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信した後に、前記情報を含む第２のフレームを前記フレーム信号受信手段で受信するまでの応答時間を測定する測定ステップと、
    前記応答時間に対し、前記推定ステップで推定された状態変動度合いを基に、当該情報の信頼性の有無を判定するための閾値である応答時間閾値を決定する決定ステップと、
    前記測定ステップで測定された前記応答時間が前記応答時間閾値よりも小さいとき、前記集約フレーム中の前記送信フレームの数をそのまま維持し、当該応答時間が当該応答時間閾値以上のとき、前記生成ステップで生成される前記集約フレーム中の前記送信フレームの数を減らす集約フレーム制御ステップと、
    前記フレーム信号送信手段が、前記生成ステップで生成された集約フレームを送信する送信ステップと、
    を含む送信制御方法。
  20. フレーム信号送信手段と、
    フレーム信号受信手段と、
    を備えた無線通信装置における送信制御方法であって、
    前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信した後に、前記情報を含む第２のフレームを前記フレーム信号受信手段で受信するまでの応答時間を計測する計測ステップと、
    前記応答時間離れた２つの時点における受信電力あるいは受信包絡線の自己相関値を算出する算出ステップと、
    前記相関値が、前記第２のフレーム中の前記情報の信頼性の有無を判定するための予め定められた閾値よりも大きい場合、当該第２のフレーム中の情報を用いて、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる前記変調方式及び誤り訂正符号化方式を変更する制御ステップと、
    を含む送信制御方法。
  21. フレーム信号送信手段と、
    フレーム信号受信手段と、
    を備えた無線通信装置における送信制御方法であって、
    前記フレーム信号送信手段で送信されたフレームに対する誤り率に基づき、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を選択する選択ステップと、
    前記選択ステップで新たな変調方式及び誤り訂正符号化方式を選択したとき、前記フレーム信号送信手段でフレームを送信する際に用いる変調方式及び誤り訂正符号化方式を決定するために必要な情報を要求するための第１のフレームを前記フレーム信号送信手段で送信する制御ステップと、
    を含む送信制御方法。
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