專利名稱:通信裝置、集成電路、傳輸速率控制方法及傳輸速率控制程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及從多個傳輸速率中選擇一個傳輸速率,并以所選擇的傳輸速率進(jìn)行包
信號的發(fā)送接收的技術(shù)。
背景技術(shù):
在使用IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.:電氣與電子工程師學(xué)會)802. 11標(biāo)準(zhǔn)的無線LAN (Local Area Network :局域網(wǎng))的
無線傳輸中,由于傳輸線路噪聲、電波的直達(dá)波和反射波的起因于多路徑傳輸線路的衰落 (fading)、電路基板的熱噪聲、其他無線系統(tǒng)的電波干擾等許多原因,有時在接收側(cè)不能正 確接收數(shù)據(jù)、即發(fā)生包錯誤。并且,在PLC(Power Line Communication :電力線通信)等基 于有線的傳輸中,由于從電氣化產(chǎn)品等產(chǎn)生的噪聲等,有時產(chǎn)生包錯誤。
作為減輕這種包錯誤的一種方法,認(rèn)為可以選擇更合適的傳輸速率來進(jìn)行傳輸。
在IEEE802. 11a標(biāo)準(zhǔn)中,根據(jù)4種調(diào)制方式(64QAM(QuadratureAmplitude Modulate :正交幅度調(diào)制)、16QAM、 QPSK (Quadrature Phase ShiftKeying :四相相移鍵 控)、BPSK (Binary Phase Shift Keying :二相相移鍵控))與3種編碼率(3/4、2/3、 1/2) 的組合,規(guī)定了 54Mbps (Mega bit per second :兆比特每秒)、48Mbps、36Mbps、24Mbps、 18Mbps、12Mbps、9Mbps、6Mbps這8種傳輸速率。在IEEE802. lln Draft2. 0標(biāo)準(zhǔn)等情況下, 根據(jù)4種調(diào)制方式(64QAM、16QAM、QPSK、BPSK)與4種編碼率(5/6、3/4、2/3、 1/2)、兩種保護(hù) 間隔(guard interval)長度(800ns (納秒)、400ns)、兩種頻帶寬度(20MHz頻帶、40MHz頻 帶)、4種空間流數(shù)量(l流、2流、3流、4流)的組合,規(guī)定傳輸速率。根據(jù)物理層(Physical Layer)中的調(diào)制方式、編碼率、保護(hù)間隔長度、頻帶寬度和空間流數(shù)量的一部分或全部而確 定的傳輸速率,被稱為PHY速率。 由于PHY速率越低越能夠減少包錯誤的產(chǎn)生,所以在包錯誤率(PacketError
Rate,以下稱為PER)較高的環(huán)境下,優(yōu)選以更低速的PHY速率進(jìn)行傳輸。 盡管如此,在以低速的PHY速率進(jìn)行傳輸?shù)那闆r下,傳輸吞吐量(throughput)較
低,所以導(dǎo)致在長時間內(nèi)占用頻帶,產(chǎn)生不能有效地利用有限的頻率資源的問題。 并且,傳輸線路環(huán)境在時時刻刻變化著。例如,無線接入點(AccessPoint,以下稱
為AP)與無線基站(Station,以下稱為STA)之間的無線傳輸線路,因人的橫穿、障礙物的設(shè)
置、STA等的移動而變化。 因此,為了抑制PER同時確保傳輸吞吐量,選擇合適的PHY速率比較重要。專利文 獻(xiàn)1公開了選擇PHY速率的一種方法。 專利文獻(xiàn)1公開的無線通信裝置按照每個PHY速率保存接收等級與PER之間的關(guān) 系式。無線通信裝置檢測所接收到的信號的接收等級,根據(jù)所保存的關(guān)系式,選擇PER為預(yù) 定的閾值以下的PHY速率中最快的PHY速率。并且,將所選擇的PHY速率設(shè)為向發(fā)送了所 接收到的信號的裝置發(fā)送信號時的PHY速率的上限值,然后根據(jù)發(fā)送結(jié)果,計算近期的N次的PER,根據(jù)計算結(jié)果執(zhí)行降低或提高PHY速率的控制。 由此,能夠設(shè)定對應(yīng)于傳輸線路環(huán)境的PHY速率,所以能夠抑制包錯誤并且防止 通信質(zhì)量的下降。 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2005-244598號公報 可是,在專利文獻(xiàn)1中,無線通信裝置在接收到發(fā)給本裝置的信號時測定接收等 級。于是,在無線通信裝置是AP或STA,且多個STA與AP連接的情況下,AP與各個STA進(jìn) 行通信,所以與一個STA通信的頻度容易降低。于是,導(dǎo)致在AP側(cè)確定向一個STA發(fā)送的 信號的PHY速率的頻度、和在STA側(cè)確定向AP發(fā)送的信號的PHY速率的頻度降低。
另外,有可能發(fā)生PHY速率的設(shè)定不能應(yīng)付由于STA的移動等而有可能產(chǎn)生的傳 輸線路特性的急劇變化,AT和STA不能以合適的PHY速率進(jìn)行通信的情況。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明就是鑒于上述問題而提出的,其目的在于,提供一種傳輸裝置,相比以往能 夠跟蹤變化的傳輸線路特性,確定更合適的PHY速率并進(jìn)行傳輸。 為了解決上述問題,本發(fā)明的一個方式的通信裝置,與第1其他通信裝置和第2其 他通信裝置進(jìn)行通信,其特征在于,所述通信裝置具有發(fā)送部,發(fā)送信號;接收部,從所述 第1其他通信裝置接收包含接收質(zhì)量信息的控制信號,該接收質(zhì)量信息表示所述發(fā)送部發(fā) 送給所述第2其他通信裝置的信號被所述第1其他通信裝置接收時的接收質(zhì)量;和傳輸速 率控制部,根據(jù)所述接收質(zhì)量信息,從多個傳輸速率中確定發(fā)送給所述第1其他通信裝置 的信號的傳輸速率,所述發(fā)送部以所確定的傳輸速率向所述第1其他通信裝置發(fā)送信號。
發(fā)明效果 根據(jù)上述方式,通信裝置能夠獲取在第1其他通信裝置中接收到通信裝置發(fā)送給 第2其他通信裝置的信號時的接收質(zhì)量。通信裝置能夠獲得以往第1其他通信裝置接收到 發(fā)給第2其他通信裝置的信號時不進(jìn)行測定的接收質(zhì)量的信息,所以能夠提高確定傳輸速 率的頻度。因此,通過提高確定傳輸速率的頻度,相比現(xiàn)有技術(shù),能夠應(yīng)對傳輸線路環(huán)境的 急劇變化,并實現(xiàn)合適的傳輸速率的傳輸。
圖1是表示實施方式1的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的圖。 圖2是表示STA200b也接收發(fā)給STA200a的信號的圖。 圖3是表示STA200a也接收發(fā)給STA200b的信號的圖。 圖4是表示AP100的功能結(jié)構(gòu)的功能方框圖。 圖5是表示STA200a、 STA200b的功能結(jié)構(gòu)的功能方框圖。 圖6是表示傳播特性信息的曲線圖。 圖7是表示實施方式1的狀態(tài)通知幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示例的數(shù)據(jù)概念圖。 圖8是API00存儲的PHY速率表。 圖9是表示實施方式1的APIOO、 STA200a、 STA200b之間的交換的動作序列圖。 圖10是表示AP100接收到狀態(tài)通知幀時的動作的流程圖。 圖11是表示STA200a、 STA200b接收到包信號時的動作的流程圖。
圖12是表示實施方式2的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的圖。 圖13是表示AP300的功能結(jié)構(gòu)的功能方框圖。 圖14是表示STA400a、 STA400b的功能結(jié)構(gòu)的功能方框圖。 圖15是表示實施方式2的狀態(tài)通知幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)示例的數(shù)據(jù)概念圖。 圖16是表示校正傳播特性信息的圖。 圖17是表示實施方式2的APIOO、 STA200a、 STA200b之間的交換的動作序列圖。 圖18是表示AP300接收到狀態(tài)通知幀時的動作的流程圖。 圖19是表示實施方式3的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的圖。 圖20是表示AP500的功能結(jié)構(gòu)的功能方框圖。 圖21是表示再送比率與PER的關(guān)系的曲線圖。 圖22是表示實效速度與接收強(qiáng)度與傳輸速率的關(guān)系的曲線圖。 圖23是表示實施方式3的AP500的動作的流程圖。 標(biāo)號說明 100、300、500AP ; 200a、200b、400a、400b、600a、600b STA ; 101、201RF處理部; 102、202PHY層處理部; 103、203MAC層處理部; 104、204上位層處理部; 108、335狀態(tài)通知分析部; 109傳播特性存儲部; 110、210天線; 112、502PHY速率確定部 205接收等級獲取部; 206他站目標(biāo)幀分析部; 207、432狀態(tài)通知幀生成部; 336校正處理部; 433PHY速率獲取部; 434PER計算部; 501吞吐量推測部。
具體實施例方式
作為本發(fā)明的一個方式的第1通信裝置,與第1其他通信裝置和第2其他通信裝
置進(jìn)行通信,其特征在于,所述通信裝置具有發(fā)送部,發(fā)送信號;接收部,從所述第1其他
通信裝置接收包含接收質(zhì)量信息的控制信號,該接收質(zhì)量信息表示所述發(fā)送部發(fā)送給所述
第2其他通信裝置的信號被所述第l其他通信裝置接收時的接收質(zhì)量;和傳輸速率控制部,
根據(jù)所述接收質(zhì)量信息,從多個傳輸速率中確定發(fā)送給所述第1其他通信裝置的信號的傳
輸速率,所述發(fā)送部以所確定的傳輸速率向所述第1其他通信裝置發(fā)送信號。
由此,第1通信裝置能夠獲取在第1其他通信裝置中接收到通信裝置發(fā)送給第2其他通信裝置的信號時的接收質(zhì)量。通信裝置能夠獲得以往第l其他通信裝置接收到發(fā)給 第2其他通信裝置的信號時不進(jìn)行測定的接收質(zhì)量的信息,所以能夠提高確定傳輸速率的 頻度。因此,通過提高確定傳輸速率的頻度,相比現(xiàn)有技術(shù),能夠應(yīng)對傳輸線路環(huán)境的急劇 變化,并實現(xiàn)合適的傳輸速率的傳輸。 作為本發(fā)明的一個方式的第2通信裝置,在第1通信裝置的方式中,所述通信裝置 還具有保存?zhèn)鞑ヌ匦孕畔⒌膫鞑ヌ匦员4娌浚搨鞑ヌ匦孕畔⒈硎居嘘P(guān)多個傳輸速率的每 個傳輸速率的接收質(zhì)量與信號錯誤率之間的關(guān)系,所述傳輸速率控制部具有傳輸速率確定 部,該傳輸速率確定部根據(jù)所述傳播特性信息和由所述接收部接收到的接收質(zhì)量信息中包 含的接收質(zhì)量,將發(fā)送給所述第1其他通信裝置的信號的傳輸速率,確定為所述信號錯誤 率為預(yù)定的閾值以下的傳輸速率中最快速的傳輸速率。 由此,第2通信裝置使信號錯誤率達(dá)到預(yù)定值以下,在此基礎(chǔ)上將最快速的傳輸 速率確定為在傳輸中使用的傳輸速率,由此選擇最合適的傳輸速率。 作為本發(fā)明的一個方式的第3通信裝置的特征在于,在第2通信裝置的方式中,所 述控制信號還包括信號錯誤率信息,該信號錯誤率信息表示在所述第1其他通信裝置中接 收到的信號、而且是所述發(fā)送部發(fā)送給所述第2其他通信裝置的信號的信號錯誤率,所述 傳輸速率控制部還具有傳播特性更新部,該傳播特性更新部根據(jù)由所述接收部接收到的控 制信號中包含的所述接收質(zhì)量信息和所述信號錯誤率信息,更新所述傳播特性信息,所述 傳輸速率確定部根據(jù)由所述接收部新接收到的控制信號中包含的接收質(zhì)量信息和所述更 新后的傳播特性信息,確定在發(fā)送中使用的傳輸速率。 由此,第3通信裝置能夠校正所保存的傳播特性。雖然傳播特性的校正本身以往 就在進(jìn)行,但校正該傳播特性的頻度相比以往得到提高,由此相比以往能夠確定更合適的 傳輸速率。 作為本發(fā)明的一個方式的第4通信裝置,在第l通信裝置的方式中,所述通信裝置 還具有傳播特性保存部,該傳播特性保存部保存表示每個傳輸速率的所述接收質(zhì)量與信號 錯誤率之間的關(guān)系的傳播特性信息、和表示所述信號錯誤率與再送比率之間的關(guān)系的再送 比率信息,所述傳輸速率控制部具有實效速度推測部,根據(jù)所述接收質(zhì)量信息和所述傳播 特性信息和所述再送比率信息,對于多個傳輸速率,對每個傳輸速率推測在使用該傳輸速 率時的實效速度;和傳輸速率確定部,將發(fā)送給所述第1其他通信裝置的信號的傳輸速率, 確定為所推測的實效速度為最大的傳輸速率。 由此,第4通信裝置能夠推測通信時的各個傳輸速率的實效速度,并確定在傳輸 中使用的傳輸速率。對于一個其他通信裝置確定傳輸速率的頻度相比以往得到提高,由此 相比以往能夠執(zhí)行更合適的傳輸速率的傳輸。 作為本發(fā)明的一個方式的第5通信裝置的特征在于,在第4通信裝置的方式中,
所述實效速度推測部根據(jù)所述接收質(zhì)量信息,使用所述傳播特性信息對每個傳輸速率推測
信號錯誤率,根據(jù)對所述每個傳輸速率所推測到的信號錯誤率推測每個傳輸速率的再送比
率,根據(jù)對所述每個傳輸速率所推測到的再送比率推測每個傳輸速率的實效速度。 由此,第5通信裝置能夠根據(jù)再送比率計算實效速度。再送比率與實效速度的關(guān)
系在以往就被認(rèn)識到,由此能夠計算可靠性較高的實效速度。 作為本發(fā)明的一個方式的第6通信裝置的特征在于,在第4通信裝置的方式中,所述控制信號還包括信號錯誤率信息,該信號錯誤率信息表示在所述第1其他通信裝置中接
收到的、發(fā)送給所述第2其他通信裝置的信號的信號錯誤率,所述傳輸速率控制部還具有
傳播特性更新部,該傳播特性更新部使用所述接收質(zhì)量信息和所述信號錯誤率信息,更新
所述傳播特性,所述實效速度推測部根據(jù)所述接收質(zhì)量信息,使用所更新后的傳播特性,對
于多個傳輸速率,對每個傳輸速率推測在使用該傳輸速率時的實效速度。 作為本發(fā)明的一個方式的第7通信裝置的特征在于,在第6通信裝置的方式中,所
述傳播特性更新部根據(jù)作為所測定到的接收質(zhì)量等級和所測定到的所述信號錯誤率的實 測點、和實際傳播特性的關(guān)系式上的多個采樣點,使用最小二乘法計算近似線,將所述傳播 特性更新為所計算的近似線。 由此,第6或第7通信裝置能夠校正所保存的傳播特性。雖然傳播特性的校正本 身以往就在進(jìn)行,但校正該傳播特性的頻度相比以往得到提高,由此相比以往能夠確定更 合適的傳輸速率。 作為本發(fā)明的一個方式的第8通信裝置的特征在于,在第3或第6通信裝置的方
式中,所述傳播特性更新部更新與向所述第2其他通信裝置發(fā)送時使用的傳輸速率相對應(yīng)
的傳輸速率的傳播特性,該傳播特性是所述第1其他通信裝置用的傳播特性。 由此,能夠校正在確定發(fā)給第1其他通信裝置時的傳輸速率時使用的傳播特性信
息、而且是信號被發(fā)送給第2其他通信裝置時的傳輸速率的傳播特性信息,所以對于校正
后的傳輸速率的傳播特性信息,在確定在發(fā)送信號時使用的傳輸速率時,能夠確定更合適
的傳輸速率。 作為本發(fā)明的一個方式的第9通信裝置的特征在于,在第l通信裝置的方式中, 所述通信裝置還具有第2接收部,該第2接收部接收所述第1其他通信裝置發(fā)送給所述第 2其他通信裝置的信號,所述傳輸速率控制部根據(jù)由所述第2接收部接收到的信號,確定發(fā) 送給所述第1其他通信裝置的信號的傳輸速率。 由此,通過第1其他通信裝置接收發(fā)送給第2其他通信裝置的信號,能夠確定與從 第1其他通信裝置到通信裝置的傳輸線路環(huán)境相對應(yīng)的傳輸速率,能夠進(jìn)一步提高傳輸速 率的確定頻度。 下面,使用
作為本發(fā)明的一個實施方式的通信裝置。
〈實施方式1>
〈概況> 對于以往STA只在接收到發(fā)給本基站的信號時測定接收強(qiáng)度這一情況,本發(fā)明致 力于通過在接收到發(fā)給其他基站的信號時也測定接收強(qiáng)度并通知AP,由此提高確定PHY速 率的頻度,從而盡可能地跟蹤傳輸線路環(huán)境的變化來確定PHY速率。
〈結(jié)構(gòu)> 圖1是表示包含通信裝置的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。 如圖1所示,AP (接入點)100和STA (基站)200a和STA200b包含于同一 BSS (Basic Service Set :基本服務(wù)集)中。AP100相當(dāng)于上述的通信裝置,STA200a、 STA200b相當(dāng)于 第1和第2其他通信裝置。AP100具有作為接入點的標(biāo)準(zhǔn)功能,STA200a、STA200b具有作為 無線通信裝置的標(biāo)準(zhǔn)功能。 雖然沒有圖示,但AP100例如與動態(tài)圖像發(fā)布服務(wù)器等連接,將動態(tài)圖像數(shù)據(jù)以無線方式發(fā)送給STA200a及STA200b,并且,STA200a及STA200b例如可以假設(shè)下述的使 用方式,即與電視機(jī)連接并顯示接收到的動態(tài)圖像,或者內(nèi)置于PC中并在PC (Personal Computer :電腦)的監(jiān)視器上顯示接收到的動態(tài)圖像。 若是以往,則STA200a及STA200b只在接收到發(fā)給本基站的信號時測定接收強(qiáng)度,
并將該接收強(qiáng)度通知APIOO, AP100根據(jù)所通知的接收強(qiáng)度確定PHY速率。 但是,如圖2所示由STA200b接收發(fā)給STA200a的信號、或者如圖3所示由STA200a
接收發(fā)給STA200b的信號的動作本身成為可能。因此,本實施方式的特征在于,在接收到發(fā)
給其他基站的信號時也測定接收強(qiáng)度,并通知APIOO,由此提高PHY(Physical :物理)速率
的更新頻度。 下面,使用圖4說明AP100。 圖4是表示AP100的功能結(jié)構(gòu)的功能方框圖。如圖4所示,AP100構(gòu)成為包括 RF (Radio Frequency :射頻)處理部101、PHY層處理部102、MAC (Media Access Control :媒 體訪問控制)層處理部103、上位層處理部104、狀態(tài)通知分析部108、傳播特性存儲部109、 和PHY速率確定部112。 RF處理部101具有執(zhí)行高頻處理,并通過天線110發(fā)送接收包信號的功能。
PHY層處理部102具有對由IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的包信號進(jìn)行調(diào)制或者解調(diào)的功 能。調(diào)制后的包信號傳遞給RF處理部IOI,解調(diào)后的包信號傳遞給MAC層處理部103。
MAC層處理部103具有以下功能,即除了進(jìn)行由IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的認(rèn)證及 連接(association)的處理之夕卜,還進(jìn)行DCF (DistributedCoordination Function :分布 式協(xié)調(diào)功能)及HCCA(HCF Controlled ChannelAccess :HCF控制信道存取)等媒體訪問控 制及無線頻帶管理的功能。并且,MAC層處理部103也具有以下功能,即保存PHY速率表 800,并使用該PHY速率表800選擇向各個STA傳輸包信號時的傳輸速率,并以所選擇的傳 輸速率進(jìn)行包信號的發(fā)送的功能。 上位層處理部104具有以下功能,即對MPEG-TS信號或MPEG-4AVC/H. 264信號等 進(jìn)行解碼的處理,生成并分析VoIP(Voice over InternetProtocol :互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議上的語音) 信號的功能,及執(zhí)行各種應(yīng)用的功能。 狀態(tài)通知分析部108具有以下功能,即分析由STA200a或STA200b發(fā)送的狀態(tài)通 知幀,并提取該狀態(tài)通知幀中包含的"識別信息"、"接收識別標(biāo)志"、"SA(Source Address : 源地址)"、"DA(Destination Address :目的地地址)"和"RSSI"的功能。關(guān)于狀態(tài)通知幀 的具體情況將在后面敘述。 傳播特性存儲部109具有保存用于表示每個PHY速率的RSSI-PER特性的關(guān)系的 關(guān)系式的功能。將該關(guān)系式稱為傳播特性信息。 PHY速率確定部112具有以下功能,即從傳播特性存儲部109讀出傳播特性信 息,根據(jù)由狀態(tài)通知分析部108傳遞的RSSI和SA,確定在向由SA指定的STA發(fā)送信號時的 PHY速率,并將確定的PHY速率傳遞給MAC層處理部103的功能。 下面,使用圖5說明STA200a、 STA200b。圖5是表示STA200a或STA200b的功能 結(jié)構(gòu)的功能方框圖。STA200a和STA200b基本具有相同的結(jié)構(gòu),此處為STA200a為主語進(jìn)行 說明。 如圖5所示,STA200a構(gòu)成為包括RF處理部201、PHY層處理部202、MAC層處理部203、上位層處理部204、接收等級獲取部205、他站目標(biāo)幀分析部206、和狀態(tài)通知幀生成部 207。 RF處理部201具有執(zhí)行高頻處理,并通過天線210發(fā)送接收包信號的功能。
PHY層處理部202具有對由IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的包信號進(jìn)行調(diào)制或者解調(diào)的功 能。調(diào)制后的包信號傳遞給RF處理部201,解調(diào)后的包信號傳遞給MAC層處理部203。
MAC層處理部203具有以下功能,即除了進(jìn)行由IEEE802. 11標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的認(rèn)證及 連接(association)的處理之夕卜,還進(jìn)行DCF (DistributedCoordination Function :分布 式協(xié)調(diào)功能)和HCCA(HCF Controlled ChannelAccess :HCF控制信道存取)等媒體訪問控 制和無線頻帶管理的功能。 上位層處理部204具有以下功能,即對MPEG-TS信號或MPEG-4AVC/H. 264信號等 進(jìn)行解碼的處理,生成并分析VoIP信號的功能,及執(zhí)行各種應(yīng)用的功能。
接收等級(level)獲取部205具有以下功能,即獲取在接收到包信號時測定的 RSSI,并通過他站目標(biāo)幀分析部206傳遞給狀態(tài)通知幀生成部207。 他站目標(biāo)幀(發(fā)給其他基站的幀)分析部206具有以下功能,即分析MAC頭內(nèi)的 地址信息,并與是發(fā)給其他基站還是發(fā)給本基站無關(guān)地,不將接收到的包信號廢棄而對其 進(jìn)行分析的功能。他站目標(biāo)幀分析部206具有將表示接收到發(fā)給本基站的還是發(fā)給其他基 站的信號的信息、和由接收等級獲取部205傳遞的RSSI,傳遞給狀態(tài)通知幀生成部207的功 能。 狀態(tài)通知幀生成部207具有生成包括"SA"、"DA"、"RSSI"的狀態(tài)通知幀的功能。 并且,狀態(tài)通知幀生成部207具有將所生成的狀態(tài)通知幀傳遞給MAC層處理部203的功能。 關(guān)于狀態(tài)通知幀生成部207生成的狀態(tài)通知幀,"識別信息"是表示"是狀態(tài)通知幀"這一情 況的信息,"SA"為本基站的MAC地址,"DA"為AP100的MAC地址。并且,"接收識別標(biāo)志" 是與如下信息相對應(yīng)的標(biāo)志值,該信息表示由他站目標(biāo)幀分析部206傳遞的是發(fā)給本基站 的信號、還是發(fā)給其他基站的信號。 以上是有關(guān)AP100和STA200a、 STA200b的功能結(jié)構(gòu)的說明。
〈數(shù)據(jù)> 下面,說明本實施方式中的各個數(shù)據(jù)。 首先,使用圖6說明存儲在AP100的傳播特性存儲部108中的傳播特性信息。
傳播特性信息是表示每個PHY速率的PER與RSSI的關(guān)系的信息,在圖6中以 曲線圖的形式示出。在圖6的曲線圖中,橫軸為RSSI,縱軸為PER,表示了每個PHY速率 (6Mbps、…、36Mbps、48Mbps、54Mbps)下的RSSI與PER的關(guān)系。 從圖6可知,在以相同RSSI接收到包信號的情況下,PHY速率越低,則PER越低。
PHY速率確定部112根據(jù)由獲取到的RSSI而預(yù)先確定的閾值,確定傳輸速率以使 得PER達(dá)到閾值以下。例如,在將閾值Thr設(shè)為IOE-I( = 10% )時,PHY速率為6Mbps、 36Mbps、48Mbps、54Mbps的情況下的閾值Thr時,所需要的RSSI分別是Rl、 R2、 R4、 R5。并 且,假設(shè)由STA通知的RSSI是R3。如圖6所示,由于R3滿足R2 < R3 < R4,所以此時PHY 速率確定部112將在傳輸中使用的PHY速率確定為24Mbps。另外,閾值Thr也可以根據(jù)在 系統(tǒng)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的內(nèi)容而不同,例如由AP的操作者確定。 下面,使用圖7說明狀態(tài)通知幀。狀態(tài)通知幀是獨有的信息幀,其包信號包括"MACHeader,,、"Frame Body"禾口 "CRC"。"MAC Header" (MAC頭)是傳輸目的地的MAC地址。 "Frame Body"(幀主體)是狀態(tài)通知幀的實質(zhì)信息。"Frame Body"構(gòu)成為包括"i只另lH言息"、"接收i只另Ut示志"、"SA(Source Address) "、"DA(Destination Address)"禾口"RSSI"。"識別信息"是表示該包信號為狀態(tài)通知幀這一情況的信息,AP100執(zhí)行通過該"識別信息"識別接收到的信號為狀態(tài)通知幀,并確定PHY速率的處理。"接收識別標(biāo)志"是表示發(fā)送了包信號的STA是在接收到發(fā)給哪里的信號時對RSSI進(jìn)行了測定的信息。在"接收識別標(biāo)志"為"O"的情況下,表示在接收到發(fā)給本基站的包信號時測定了 RSSI。在"接收識別標(biāo)志"為"l"的情況下,表示在接收到發(fā)給其他基站的包信號時測定了 RSSI。在"接收識別標(biāo)志"為"2"的情況下,表示與發(fā)給本基站的包信號和發(fā)給其他基站的包信號無關(guān)地測定了 RSSI。 "SA"是生成并發(fā)送了狀態(tài)通知幀的STA的信息,表示發(fā)送源MAC地址。此處,"SA"是STA的MAC地址。 "DA"是表示狀態(tài)通知幀是發(fā)給哪個裝置的狀態(tài)通知幀的信息,表示發(fā)送目的地MAC地址。此處,"DA "是AP100的MAC地址。 通過"SA"和"DA", AP能夠識別是哪個傳輸線路之間的RSSI。"RSSI" (Received Signal Strength Indication :接收信號強(qiáng)度指示)是表示測
定到的接收強(qiáng)度的信息。 "CRC"是用于驗證發(fā)送過來的信號因傳輸線路環(huán)境的影響等、數(shù)據(jù)是否未發(fā)生變化的信息。 以上是有關(guān)狀態(tài)通知幀的說明。 下面使用圖8說明PHY速率表800。圖8是PHY速率表的數(shù)據(jù)概念圖。 PHY速率表800是AP存儲并保存所確定的PHY速率的信息,是在PHY速率確定部
112中存儲并更新的信息。 如圖8所示,PHY速率表800是將PHY速率812與發(fā)送目的地811相對應(yīng)地加以存儲的信息,其中該發(fā)送目的地811為表示處于AP100管理之下的各個STA的識別信息,該PHY速率812是在向各個STA發(fā)生包信號時使用的PHY速率。
參照PHY速率表800, AP向各個STA發(fā)送信號。
〈動作> 下面,使用圖9 圖11所示的流程圖,說明本實施方式1中的AP和STA的動作。
圖9是表示APIOO、 STA200a、 STA200b之間的通信的交換的動作序列圖。
APIOO發(fā)送發(fā)給STA200a的包信號(步驟S901)。所說發(fā)給STA200a的包信號,指由包信號的MAC Header表示的MAC地址是STA200a的地址。 STA200a接收發(fā)給本基站的信號,并測定RSSI (步驟S902)。并且,STA200a生成包括測定到的RSSI的信息的狀態(tài)通知幀,并發(fā)送給AP100 (步驟S903)。
AP100從STA200a接收狀態(tài)通知幀,根據(jù)狀態(tài)通知幀中包含的RSSI,確定下次以后向STA200a發(fā)送包信號時的PHY速率并進(jìn)行更新(步驟S904)。 另 一 方面,STA200b也接收發(fā)給STA200a的信號,并測定RSSI (步驟S905)。STA200b生成包括測定到的RSSI的信息的狀態(tài)通知幀,并發(fā)送給AP100 (步驟S906)。
AP100從STA200b接收狀態(tài)通知幀,根據(jù)狀態(tài)通知幀中包含的RSSI,確定下次以后向STA200b發(fā)送包信號時的PHY速率并進(jìn)行更新(步驟S907)。
AP100向STA200b發(fā)送包信號(步驟S908)。 STA200b接收發(fā)給本基站的信號,并測定RSSI (步驟S909)。并且,STA200b生成包括測定到的RSSI的信息的狀態(tài)通知幀,并發(fā)送給AP100 (步驟S910)。
AP100從STA200b接收狀態(tài)通知幀,根據(jù)狀態(tài)通知幀中包含的RSSI,確定下次以后向STA200b發(fā)送包信號時的PHY速率并進(jìn)行更新(步驟S911)。 另一方面,STA200a也接收發(fā)給STA200b的信號,并測定RSSI (步驟S912)。STA200a生成包括測定到的RSSI的信息的狀態(tài)通知幀,并發(fā)送給AP100 (步驟S913)。
AP100從STA200a接收狀態(tài)通知幀,根據(jù)狀態(tài)通知幀中包含的RSSI,確定下次以后向STA200a發(fā)送包信號時的PHY速率并進(jìn)行更新(步驟S914)。 從圖9所示的動作序列可知,各個STA在接收到不是發(fā)給本基站的信號時也測定RSSI并通知AP, AP根據(jù)所通知的RSSI確定PHY速率并進(jìn)行更新,所以PHY速率的更新頻度相比以往得到提高。 下面,使用圖10的流程圖說明AP100接收到狀態(tài)通知幀時的動作。 AP100的RF處理部IOI通過天線IIO接收作為狀態(tài)通知幀的包信號(步驟
S1001) 。 RF處理部101將接收到的包信號傳遞給PHY層處理部102。 PHY層處理部102對由RF處理部101傳遞的包信號進(jìn)行解調(diào),將解調(diào)后的信號傳遞給MAC層處理部103。 MAC層處理部103分析由PHY層處理部102傳遞過來的包信號的內(nèi)容,根據(jù)傳遞過來的信號中包含的"接收識別標(biāo)志"識別到是狀態(tài)通知幀,并向狀態(tài)通知分析部傳遞狀態(tài)通知幀的信號。 狀態(tài)通知分析部108分析傳遞過來的狀態(tài)通知幀,并根據(jù)狀態(tài)通知幀中包含的SA和DA,對是確定哪個傳輸線路之間的PHY速率進(jìn)行選擇。并且,將所選擇的傳輸線路之間的信息傳遞給PHY速率確定部112。同時,提取狀態(tài)通知幀中包含的RSSI,并傳遞給PHY速率確定部112。 PHY速率確定部112從傳播特性存儲部109中讀出傳播特性信息,并根據(jù)傳遞過來的RSSI的值確定最適合的PHY速率。并且,PHY速率確定部112將由狀態(tài)通知分析部108傳遞的傳輸線路之間的信息、和所確定的PHY速率的信息,傳遞給MAC層處理部103。
MAC層處理部103根據(jù)傳遞過來的傳輸線路之間的信息和所確定的PHY速率的信息,更新PHY速率表800。 MAC層處理部103根據(jù)隨時更新后的PHY速率表800,確定在向各個STA傳輸包信號時使用的傳輸速率。
以上是AP100中的PHY速率的更新流程。 下面,使用圖11的流程圖說明STA200a或STA200b接收到包信號時的動作。
STA的RF處理部201通過天線210接收包信號(步驟S1101) 。 RF處理部201將接收到的包信號傳遞給PHY層處理部202。 并且,RF處理部102測定接收到包信號時的RSSI,將測定到的RSSI傳遞給PHY層處理部202(步驟S1102)。
PHY層處理部202對傳遞過來的包信號進(jìn)行解調(diào),將解調(diào)后的解調(diào)信號傳遞給MAC 層處理部203。并且,所傳遞的RSSI也被傳遞給MAC層處理部203。 MAC層處理部203對解 調(diào)信號進(jìn)行解碼,確認(rèn)CRC并驗證是否未發(fā)生錯誤。在沒有錯誤的情況下,從MAC Header提 取MAC地址。接收等級獲取部205獲取由PHY層處理部202保存的RSSI,將獲取到的RSSI 傳遞給他站目標(biāo)幀分析部206。他站目標(biāo)幀分析部206根據(jù)MAC Header的地址是否與本基 站的地址一致,判定接收到的包信號是發(fā)給本基站的還是發(fā)給其他基站的。并且,將判定結(jié) 果和由接收等級獲取部205傳遞的RSSI傳遞給狀態(tài)通知幀生成部207。狀態(tài)通知幀生成部 207根據(jù)判定結(jié)果,在接收到的包信號是發(fā)給其他基站的情況下,生成將接收識別標(biāo)志設(shè)為 "1"的、包括所傳遞的RSSI的狀態(tài)通知幀,在接收到的包信號是發(fā)給本基站的情況下,生成 將接收識別標(biāo)志設(shè)為"0"的、包括所傳遞的RSSI的狀態(tài)通知幀。此處,狀態(tài)通知幀生成部 207生成的狀態(tài)通知幀是圖7中的Frame Body部分。狀態(tài)通知幀生成部207將所生成的 狀態(tài)通知幀傳遞給MAC層處理部203。 MAC層處理部203生成將所傳遞的狀態(tài)通知幀作為 Frame Body的發(fā)給AP100的包信號,并傳遞給PHY層處理部202。 PHY層處理部202對所傳 遞的信號進(jìn)行調(diào)制,并傳遞給RF處理部201, RF處理部201通過天線210無線發(fā)送包含狀 態(tài)通知幀的包信號(步驟S1103)。 MAC層處理部203確認(rèn)MAC Header并判定是否是發(fā)給本基站的信號(步驟
S1104)。該判定根據(jù)分配給本基站的MAC地址與MAC Header是否一致來進(jìn)行。 在接收到的包信號是發(fā)給本基站的信號的情況下(步驟S1104 :是),MAC層處理
部203將解碼后的信號傳遞給上位層處理部204。上位層處理部204執(zhí)行對應(yīng)于解碼后的
信號的類別的處理(步驟S1105)。作為上位層處理部204執(zhí)行的處理,例如在解碼后的信
號是動態(tài)圖像數(shù)據(jù)時,可以是執(zhí)行該動態(tài)圖像數(shù)據(jù)的顯示等。 在接收到的包信號不是發(fā)給本基站的信號的情況下(步驟S1104 :否),MAC層處
理部203將解碼后的信號刪除(步驟S1106)。 以上是STA200a、 STA200b接收包信號時的動作。 如上所述,STA200a或STA200b無論接收到發(fā)給本基站的還是發(fā)給其他基站的包, 都測定RSSI。并且,將測定到的RSSI通知APIOO,APIOO根據(jù)所通知的RSSI,確定向通知了 RSSI的STA發(fā)送包信號時的PHY速率。因此,確定PHY速率的頻度相比以往得到提高,相比
以往,即使傳輸線路環(huán)境的急劇變化也能應(yīng)對。
〈實施方式2〉 在實施方式1中示出了以下內(nèi)容,即STA接收發(fā)給其他基站的信號并測定RSSI, 將測定到的RSSI通知AP,由此相比以往加快確定PHY速率的更新頻度??墒?,為了確定該 PHY速率而使用的傳播特性信息所表示的傳播特性,根據(jù)傳輸線路環(huán)境而變動,所以優(yōu)選對 其進(jìn)行校正。 因此,在本實施方式2中說明該校正。
〈結(jié)構(gòu)> 圖12表示實施方式2的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),AP300、STA400a和STA400b包含于同一BSS內(nèi)。
圖13是表示AP300的功能結(jié)構(gòu)的功能方框圖。 如圖13所示,AP300構(gòu)成為包括RF處理部101、 PHY層處理部102、 MAC層處理部 103、上位層處理部104、傳播特性存儲部109、 PHY速率確定部112、狀態(tài)通知分析部335和校正處理部336。 AP300具有與APlOO基本相同的功能,所以對具有相同功能的功能部分標(biāo)注與AP100相同的標(biāo)號,并省略其說明。 狀態(tài)通知分析部335具有以下功能,即分析由STA發(fā)送的狀態(tài)通知幀,并提取"SA "、" DA "、" RSS1"、" PER"、" PHYRate "、" Length "、" Count"的功能。 校正處理部336具有校正傳播特性的功能。具體地講,校正處理部336校正由狀態(tài)
通知幀中包含的"PHY Rate"所表示的PHY速率的傳播特性。關(guān)于校正是這樣進(jìn)行的,即
根據(jù)本來存儲的傳播特性上的幾個采樣點、和由狀態(tài)通知幀中包含的"RSSI"和"PER"確定
的1點,使用最小二乘法計算新的傳播特性,并作為由狀態(tài)通知幀的"PHY Rate"所表示的
PHY速率的傳播特性而存儲在傳播特性存儲部中,校正并更新傳播特性信息。在此,說明STA400a、 STA400b的功能結(jié)構(gòu)。STA400a和STA400b具有基本相同的
結(jié)構(gòu),所以此處以STA400a為主語進(jìn)行說明。 如圖14所示,STA400a構(gòu)成為包括RF處理部201、 PHY層處理部202、 MAC層處理部203、上位層處理部204、接收等級獲取部205、他站目標(biāo)幀分析部206、和狀態(tài)通知幀生成部207。 STA400a和STA400b具有與STA200a和STA200b基本相同的功能,所以對具有相同功能的功能部分標(biāo)注與STA200a或STA200b相同的標(biāo)號,并省略其說明。
〈數(shù)據(jù)> 下面,說明實施方式2的狀態(tài)通知幀。另外,關(guān)于已在實施方式1中說明的內(nèi)容,此處省略說明。 如圖15所示,狀態(tài)通知幀構(gòu)成為包括"MAC Header"、"Frame Body"和"CRC"。并且,"Frame Body"構(gòu)成為包括"SA"、"DA"、"RSSI"、"PER"、"PHY Rate"、"Length"、"Count"。
"PER"表示測定到的包錯誤率。PER是通過接收預(yù)定數(shù)量的包信號,根據(jù)其中成為錯誤的包數(shù)量的比例而算出的。所說在測定"PER"時使用的預(yù)定數(shù)量的包信號,包括為了測定RSSI而使用的包信號,是在測定到RSSI的包信號之前接收到的包信號,而且是近期接收到的包信號。 "PHY Rate"(PHY速率)表示用于轉(zhuǎn)發(fā)在計算PER時使用的接收包的PHY速率。通過具備該信息,AP300能夠識別是校正哪個PHY速率的傳播特性。 "Length"(長度)表示計算了 PER的接收包的數(shù)據(jù)長度,并具有數(shù)據(jù)長度越長PER越高的趨勢。"Count"(計數(shù))表示在計算PER時使用的接收包的合計數(shù)量。
以上是實施方式2的狀態(tài)通知幀的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
〈動作> 下面,說明實施方式2的AP300和STA400a、 STA400b的動作。
圖17是表示AP300與STA400a、 STA400b之間的通信的交換的動作序列圖。
圖17所示的動作序列與實施方式1的圖9所示的動作序列大致相同,所以只說明不同的部分。實施方式2與實施方式1的不同之處是在步驟S904、步驟S907、步驟S911和步驟S914的AP300的處理。 在各個步驟,在實施方式1中,AP300只確定并存儲在向發(fā)送了狀態(tài)通知幀的STA發(fā)送信號時使用的PHY速率。但是,在實施方式2中,在步驟S1704,AP300確定發(fā)給STA400a的PHY速率,并且,對在步驟S1701發(fā)送信號時所使用的PHY速率的傳播特性、即STA400a用的傳播特性進(jìn)行 校正。 并且,在步驟S1707, AP300確定發(fā)給STA400b的PHY速率,并且,對在步驟S1701
發(fā)送信號時所使用的PHY速率的傳播特性、即STA400b用的傳播特性進(jìn)行校正。 并且,在步驟S1711, AP300確定發(fā)給STA400b的PHY速率,并且,對在步驟S1708
發(fā)送信號時所使用的PHY速率的傳播特性、即STA400b用的傳播特性進(jìn)行校正。 并且,在步驟S1714, AP300確定發(fā)給STA400a的PHY速率,并且,對在步驟S1708
發(fā)送信號時所使用的PHY速率的傳播特性、即STA400a用的傳播特性進(jìn)行校正。 下面,使用圖18說明AP300的動作。 在圖18所示的流程圖中,說明與圖IO所示的流程圖的不同之處。 圖18中的步驟S1801 S1803的步驟相當(dāng)于圖10中的步驟S1001 S1003的步
驟,所以省略說明。 在步驟S1803,在確定PHY速率后,AP300的校正處理部336校正傳播特性(步驟 S1804)。 在此,使用圖16具體說明傳播特性的校正。 圖16是表示每個PHY速率的傳播特性的圖,假設(shè)校正48Mbps的PHY速率。
在圖16中,用虛線1610示出的是校正前的48Mbps的傳播特性。獲取該傳播特性 的式子上(虛線1610上)的任意的幾個點作為采樣點1601。校正處理部336根據(jù)由狀態(tài) 通知幀示出的PER和RSSI的實測值所表示的點1600和獲取到的采樣點,使用最小二乘法 計算新的傳播特性的式子(圖中的實線1611)。并且,利用算出的新的傳播特性的式子,更 新存儲在傳播特性存儲部109中的傳播特性。 并且,校正處理部336將存儲在傳播特性存儲部109中的48Mbps的傳播特性更新 為所算出的新的48Mbps用的傳播特性。PHY速率確定部112將所確定的PHY速率作為發(fā)送 了狀態(tài)通知幀的STA用的PHY速率,傳遞給MAC層處理部103, MAC層處理部103更新PHY 速率800(步驟S1805)。 另外,實施方式2的STA400a、400b的動作與實施方式1的ST200a、200b的動作大 致相同,所以此處省略說明。不同之處是在狀態(tài)通知幀生成部中生成的狀態(tài)通知幀的結(jié)構(gòu) 為圖15所示的結(jié)構(gòu)。 如以上說明的那樣,在實施方式2的STA400a(400b)中,STA接收發(fā)給其他基站的 信號,并使用狀態(tài)通知幀將RSSI通知AP,并且,也將PER通知AP。而且,AP300確定PHY速 率,并且,校正發(fā)送了狀態(tài)通知幀的STA用的傳播特性。由此,能夠使校正傳播特性的定時 比以往更頻繁,所以能夠更準(zhǔn)確地確定PHY速率。 并且,由于校正傳播特性信息,所以在將無線LAN系統(tǒng)攜帶到多路徑環(huán)境較多的 環(huán)境中使用的情況下,也能夠根據(jù)該多路徑環(huán)境校正并更新傳播特性。并且,在無線接收裝 置中,根據(jù)分集接收(Diversity Rec印tion)的ON/OFF效果,在傳播特性變化時,也能夠通 過該校正更新來應(yīng)對當(dāng)前的系統(tǒng)環(huán)境。并且,也能夠適應(yīng)無線LAN模塊的特性誤差等。
〈實施方式3〉 在實施方式1中公開了根據(jù)傳播特性信息和PER的閾值來確定PHY速率。但是, 在確定PHY速率時也可以使用其他方法,在本實施方式3中公開了以下內(nèi)容,S卩推測傳輸?shù)膶嵭俣?也稱為吞吐量),根據(jù)推測到的實效速度確定PHY速率。
〈結(jié)構(gòu)> 圖19表示實施方式3的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),AP500和STA600a和STA600b包含于同一 BSS內(nèi)。 圖20是表示AP500的功能結(jié)構(gòu)的功能方框圖。 如圖20所示,AP500構(gòu)成為包括RF處理部101、 PHY層處理部102、 MAC層處理部
103、上位層處理部104、傳播特性存儲部109、PHY速率確定部112、狀態(tài)通知分析部335、校
正處理部336、吞吐量推測部501和PHY速率確定部502。 AP500具有與AP300基本相同的
功能,所以對具有相同功能的功能部分標(biāo)注與AP300相同的標(biāo)號,并省略其說明。 吞吐量推測部501具有根據(jù)由狀態(tài)通知分析部335分析的狀態(tài)通知幀中包含的
RSSI,推測各個PHY速率中的吞吐量的功能。 此處說明吞吐量的推測方法。吞吐量的推測是對每個PHY速率計算的,所以此處對有關(guān)一個PHY速率的吞吐量的推測進(jìn)行說明。 吞吐量推測部501根據(jù)利用狀態(tài)通知幀指定的AP-STA之間的RSSI、和存儲在傳播特性存儲部109中的要推測吞吐量的PHY速率的傳播特性(RSSI-PER特性),推測PER。
吞吐量推測部501推測PER后,根據(jù)所推測的PER計算按照IEEE802. 11 eDraftl3. O規(guī)定的再送比率(Surplus Bandwidth Allowance :允許富余帶寬,有時也簡稱為Surplus)。 所說再送比率指考慮了重新傳輸?shù)鹊?、流的傳輸中?yīng)該確保的頻帶相對于標(biāo)準(zhǔn)頻帶的比率,不可能小于l。 在計算該再送比率時,根據(jù)考慮了重新傳輸?shù)娜哂鄮瑪?shù)S進(jìn)行計算,所以首先計算冗余幀數(shù)S。冗余幀數(shù)S使用按照IEEE802. lie Draffl3. 0標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的下式1計算。
[式1]
,]尸—=Ss棚q,(iD麵"- p表示PER。 Pdr。p是包損失率,表示在100+S的幀之間未能發(fā)送的包相對100個包的比率。 圖21是表示使用式1求出在各個PER中將包損失率控制為10E-8以下的所需的冗余幀數(shù)S的結(jié)果的曲線圖。 圖21所示的曲線圖是將橫軸設(shè)為PER、將縱軸設(shè)為再送比率的曲線圖。在圖21中,黑點表示使用式1求出的值,根據(jù)各個黑點使用例如最小二乘法計算得到的近似式,是圖21中利用實線表示的近似曲線。 例如,在內(nèi)容速率為10Mbps、Surplus值為1. 25的情況下,在傳輸內(nèi)容時至少需要12. 5Mbps的量的頻帶。 另外,包損失率被固定為1.0E-8,以使得在以假設(shè)的內(nèi)容中速率最高的BS數(shù)字廣播全TS廣播的28Mbps來收看收聽約兩小時的影像(傳輸包數(shù)量約為1. 65E+7個)時,一個包也不損失。 將PER的值代入上述式1的p,計算包損失率Pd p達(dá)到10E-8以下的冗余幀數(shù)S。并且,在使用上述式1的情況下,Surplus = (100+S)/100,所以將算出的冗余幀數(shù)代入該式S來計算再送比率。 吞吐量推測部501根據(jù)所算出的再送比率來推測吞吐量。 說明例如對要計算吞吐量的PHY速率為48Mbps、再送比率為1. 25時的吞吐量進(jìn) 行計算的情況。首先,PHY速率48Mbps在MAC層級別的最大實效速率約為32Mbps。該速 率是按照IEEE802. lie的HCCA進(jìn)行傳輸、并考慮幀的前置碼、PHY頭、MAC頭、SIFS(Short Inter Frame Space :短幀間間隔)、ACK幀而算出的實效傳輸速率。吞吐量是將所算出 的實效傳輸速率除以Surplus得到的,因此,該情況時,吞吐量為32000000 (bps)/1. 25 = 2560000 (bps)。 如上所述,吞吐量推測部501根據(jù)PER計算再送比率,將要計算吞吐量的PHY速率 的實效傳輸速率除以所算出的再送比率,由此計算吞吐量。 另外,圖22是示意地表示每個PHY速率的RSSI與吞吐量之間的關(guān)系的曲線圖,在 該曲線圖中,橫軸為RSSI,縱軸為吞吐量。圖22中的RSSI是STA發(fā)送給AP的狀態(tài)通知幀 中包含的RSSI,吞吐量是由吞吐量推測部501推測到的吞吐量。從圖22可知,如果RSSI的 大小不同,則每個PHY速率的吞吐量值不同。 PHY速率確定部502具有以下功能,即將由吞吐量推測部501推測到的吞吐量中 達(dá)到最高吞吐量的PHY速率,作為在傳輸中使用的PHY速率傳遞給MAC層處理部103的功 能。 另外,在實施方式3中,STA600a和STA600b具有與STA400a和STA400b相同的功
能,所以省略說明。
〈動作> 下面,說明實施方式3的動作、尤其是AP500確定PHY速率的動作。在實施方式3 中,與實施方式2不同的部分是該PHY速率的確定方法。 圖23是表示實施方式3的AP500的動作的流程圖。在該流程圖中,主要表示接收 到狀態(tài)通知幀時的動作。在圖23所示的流程圖中,主要示出了吞吐量推測部501、PHY速率 確定部502的動作。 RF處理部101通過天線110接收作為狀態(tài)通知幀的包信號(步驟S2301)。
吞吐量推測部501從傳播特性存儲部109讀出要計算吞吐量的PHY速率的傳播特 性(步驟S2302)。此處,假設(shè)從PHY速率較低者開始計算。 吞吐量推測部501根據(jù)狀態(tài)通知幀中包含的RSSI、和所讀出的傳播特性 (RSSI-PER特性),推測PER(步驟S2303)。 吞吐量推測部501在推測PER后,根據(jù)該PER和上述式1計算冗余幀數(shù)S,根據(jù)所 算出的冗余幀數(shù)S計算Surplus (步驟S2304)。 并且,將選擇的PHY速率下的實效傳輸速率除以Surplus來推測吞吐量(步驟 S2305),將推測到的吞吐量與所選擇的PHY速率的信息相對應(yīng)地傳遞給PHY速率確定部 502。 吞吐量推測部501判定是否已對能夠使用的PHY速率(在IEEE802. 11a標(biāo)準(zhǔn)中為 8種)全部推測了吞吐量(步驟S2306)。 在沒有推測全部PHY速率的吞吐量的情況下(步驟S2306 :否),返回步驟S2302, 執(zhí)行以后的處理。
在推測了全部PHY速率的吞吐量的情況下(步驟S2306 :是),有關(guān)各個PHY速率 的吞吐量被傳遞給PHY速率確定部502,所以PHY速率確定部502選擇所傳遞的吞吐量中 最快的吞吐量。并且,PHY速率確定部502將與所選擇的吞吐量相對應(yīng)的PHY速率傳遞給 MAC層處理部103 (步驟S2307),作為由狀態(tài)通知幀表示的在AP-STA之間的傳輸中使用的 PHY速率,并存儲由PHY速率確定部502傳遞的PHY速率,由此更新PHY速率表800 (步驟 S2308)。另外,RSSI不依賴于PHY速率,所以在計算吞吐量時使用的RSSI對于全部PHY速 率是相同值。 如以上說明的那樣,在實施方式3中,推測實效速度來確定PHY速率,并且也進(jìn)行 傳播特性的校正。首先,推測實效速度來確定PHY速率,由此能夠選擇被假設(shè)為在傳輸中效 率最好的PHY速率來執(zhí)行傳輸,從而實現(xiàn)傳輸?shù)母咝驶?。并且,用于校正傳播特性的定時 相比以往提高了頻度,所以在每次確定PHY速率時,能夠更準(zhǔn)確地推測實效速度。
〈其他變形例> 在上述實施方式中說明了本發(fā)明的實施方法,但本發(fā)明的實施方式當(dāng)然不限于這 些方式。下面,說明除上述實施方式之外的、包含于本發(fā)明的思想中的各種變形例。
(1)在上述實施方式中構(gòu)成下述規(guī)格,即每當(dāng)接收發(fā)給其他基站的信號時,測定 RSSI并生成狀態(tài)通知幀,并發(fā)送給AP。但是,這雖然有利于使PHY速率的更新頻度達(dá)到最 高,卻存在AP的處理負(fù)擔(dān)增大的問題。因此,也可以不是在每次接收發(fā)給其他基站的信號 時都生成狀態(tài)通知幀并發(fā)送,而是每隔預(yù)定次數(shù)、例如在每5次接收到發(fā)給其他基站的信 號時,測定RSSI并發(fā)送狀態(tài)通知幀。 或者,也可以是,RSSI是每次測定,但狀態(tài)通知幀是每幾次才生成一次。此時,包 含于狀態(tài)通知幀中的RSSI也可以包含該幾次的量的RSSI的平均值。 并且,也可以是,STA對在一定時間內(nèi)接收到的信號,只在RSSI變化了預(yù)定值以上
時發(fā)送狀態(tài)通知幀。這是因為,預(yù)定值以下的情況即指傳輸線路環(huán)境的變化較小的情況,所
以在這種情況下,即使發(fā)送了狀態(tài)通知幀,PHY速率變化的可能性也比較小。 (2)在上述實施方式中,STA只是測定RSSI,并將測定到的RSSI包含于狀態(tài)通知幀
中通知AP。但是,STA也可以構(gòu)成為執(zhí)行到PHY速率的確定,將取代RSSI的所確定的PHY
速率通知AP。 S卩,也可以構(gòu)成為各個STA保存?zhèn)鞑ヌ匦孕畔ⅲ鶕?jù)STA測定到的RSSI來確
定ray速率。 并且,AP可以構(gòu)成為將被通知的PHY速率,存儲為后續(xù)向通知了 PHY速率的STA發(fā) 送包信號時的PHY速率。 并且,在STA保存?zhèn)鞑ヌ匦圆⒋_定PHY速率的情況下,STA也可以具有在實施方式 2或3中披露的校正傳播特性的功能。 (3)在上述實施方式2及3中,公開了使用傳播特性的最小二乘法的校正方法,但 校正方法不限于最小二乘法,只要傳播特性的式子是接近PER和RSSI的實測值的校正,則 可以是任何校正方法。 并且,也可以保留過去的實測值的履歷,使用過去多次的實測值、最新的實測值、 存儲保存的傳播特性上的采樣點,計算新的傳播特性。 (4)在上述實施方式中,作為接收等級采用了 RSSI,作為錯誤率采用了 PER,但不 限于此。
例如,作為接收等級也可以取代RSSI而采用SNR(Signal to NoiseRatio:信 口桑比)、或SIR (Signal to Interference Ratio : {言號干J尤比)、或CIR(Cartier to Interference Ratio :載波干擾比)。 并且,錯誤率也可以取代PER而采用BER(Bit Error Rate :比特錯誤率)、或 FER (Frame Error Rate :幀錯誤率)。 另外,在這些情況下,傳播特性存儲部109存儲的傳播特性信息不限于RSSI-PER 特性,根據(jù)作為接收等級、錯誤率所采用的內(nèi)容,而成為SNR-BER特性或SIR-BER特性。
(5)在上述實施方式中,在接收到發(fā)給本基站、發(fā)給其他基站的數(shù)據(jù)包時,測定 RSSI、 PER等,但該測定不僅限于接收到數(shù)據(jù)包時,例如,也可以構(gòu)成為接收信標(biāo)(beacon)、 連接(association)請求、探測(probe)請求等的管理幀、及ACK等控制幀,并測定傳輸線 路環(huán)境的RSSI及PER。 (6)盡管在上述實施方式3中沒有特別記述,但與實施方式2相同,在實施方式3 中也可以執(zhí)行傳播特性的校正。 (7)在上述實施方式3的式1中,關(guān)于Pd p示出了在100+S的幀之間未能發(fā)送的 包相對100個包的比例,但也可以根據(jù)AP的發(fā)送緩沖器或STA的接收緩沖器的大小來進(jìn)行變更。 (8)在上述實施方式中,各個STA將RSSI包含于狀態(tài)通知幀中并通知AP,但不限 于此,也可以不使用狀態(tài)通知幀,而在AP接收到來自STA的ACK時測定ACK的RSSI,掌握傳 輸線路狀態(tài),并確定PHY速率。 (9)在上述實施方式中,公開了 AP通過下行鏈路向STA傳輸數(shù)據(jù)包的情況,但本發(fā) 明中的RSSI的測定不限于下行鏈路,也可以在上行鏈路中執(zhí)行來確定PHY速率。S卩,也可 以構(gòu)成為STA具有在上述實施方式中AP所保持的PHY速率的確定功能及傳播特性的校正 功能,STA確定在由STA向AP進(jìn)行傳輸時的PHY速率。 另外,也可以是,各個STA存儲STA-STA之間的直接鏈路(STA間直接通信 IEEE802. lie的DLS(Direct Link Setup :直接鏈路建立))中的傳播特性,在直接傳輸時, 由STA選擇設(shè)定PHY速率。 (10)雖然沒有特別記述上述實施方式2和3中的狀態(tài)通知幀中包含的"接收識別 標(biāo)志"、"Length"和"Count"的使用方法,但關(guān)于使用相應(yīng)信息的方法,可以考慮以下方法, 也可以融合在AP的結(jié)構(gòu)中。 例如,即使是相同PHY速率、相同RSSI, PER也會因包長度而不同,所以構(gòu)成為AP 根據(jù)"接收識別標(biāo)志"、"Length"或"Count"的值,臨時停止傳播特性(RSSI-PER特性)的 校正處理。 (11)在上述實施方式1中,圖9中的步驟S903、S904的執(zhí)行定時和步驟S906、S907 的執(zhí)行定時也可以前后顛倒。 (12)在上述實施方式l中,圖11中的步驟S1103的處理和步驟S1104 S1106的 處理也可以并行執(zhí)行。 (13)上述實施方式中的AP和STA的各個功能單元可以由一個或多個LSI (Large Scale Integration :大規(guī)模集成電路)實現(xiàn),并且也可以由一個LSI實現(xiàn)多個功能單元。 LSI根據(jù)集成程度的不同,有時被稱為VLSI (VeryLarge Scale Integration :超大規(guī)模集成電路)、超級(super)LSI、特級(ultra)LSI、IC(Integrated Circuit :集成電路)等。并
且,集成電路的方法不限于LSI,也可以使用專用電路或通用處理器實現(xiàn)。 另夕卜,上述實施方式中的AP和STA的各個功能單元也可以利用FPGA(Field
Programmable Gate Array :現(xiàn)場可編程門陣列)、能夠再構(gòu)成LSI內(nèi)部的電路單元的連接
和設(shè)定的可重構(gòu)處理器來實現(xiàn)。 另外,如果伴隨半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展或利用派生的其他技術(shù)替換當(dāng)前的半導(dǎo)體技術(shù) 的集成電路化的技術(shù)問世,當(dāng)然也可以使用該技術(shù)進(jìn)行功能部分的集成化。例如可以考慮 生物技術(shù)等的應(yīng)用。 (14)關(guān)于在上述實施方式中所示的與通信相關(guān)的動作、確定PHY速率的處理等 (參照附圖),也可以將使基站等的處理器及與該處理器連接的各種電路執(zhí)行上述動作及 上述處理等的、由程序碼構(gòu)成的控制程序,記錄在記錄介質(zhì)中,或者通過各種通信路徑等使 該控制程序流通并發(fā)布。這種記錄介質(zhì)有IC卡、硬盤、光盤、軟盤、R0M等。將流通并發(fā)布 的控制程序存儲在處理器能夠讀取的存儲器等中,由此加以使用,通過使該處理器執(zhí)行該 控制程序,實現(xiàn)實施方式公開的各種功能。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性 本發(fā)明的通信裝置能夠被用作可以適當(dāng)設(shè)定與其他通信裝置通信的傳輸速率 的接入點,也能夠在使用無線LAN、 PLC的影像傳輸、VoIP傳輸中應(yīng)用。尤其能夠在以 IEEE802. 11為代表的無線LAN系統(tǒng)中,在多臺STA與AP連接的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的無線影像傳輸或 無線VoIP傳輸中應(yīng)用。
權(quán)利要求
一種通信裝置,與第1其他通信裝置和第2其他通信裝置進(jìn)行通信,其特征在于,所述通信裝置具有發(fā)送部,發(fā)送信號;接收部,從所述第1其他通信裝置接收包含接收質(zhì)量信息的控制信號,該接收質(zhì)量信息表示所述發(fā)送部發(fā)送給所述第2其他通信裝置的信號被所述第1其他通信裝置接收時的接收質(zhì)量;和傳輸速率控制部,根據(jù)所述接收質(zhì)量信息,從多個傳輸速率中確定發(fā)送給所述第1其他通信裝置的信號的傳輸速率,所述發(fā)送部以所確定的傳輸速率向所述第1其他通信裝置發(fā)送信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通信裝置,其特征在于,所述通信裝置還具有保存?zhèn)鞑ヌ匦孕畔⒌膫鞑ヌ匦员4娌浚搨鞑ヌ匦孕畔⒈硎居嘘P(guān)多個傳輸速率的每個傳輸速率的接收質(zhì)量與信號錯誤率之間的關(guān)系,所述傳輸速率控制部具有傳輸速率確定部,該傳輸速率確定部根據(jù)所述傳播特性信息和由所述接收部接收到的接收質(zhì)量信息中包含的接收質(zhì)量,將發(fā)送給所述第1其他通信裝置的信號的傳輸速率,確定為所述信號錯誤率為預(yù)定的閾值以下的傳輸速率中最快速的傳輸速率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的通信裝置,其特征在于,所述控制信號還包括信號錯誤率信息,該信號錯誤率信息表示在所述第1其他通信裝置中接收到的信號、而且是所述發(fā)送部發(fā)送給所述第2其他通信裝置的信號的信號錯誤率,所述傳輸速率控制部還具有傳播特性更新部,該傳播特性更新部根據(jù)由所述接收部接收到的控制信號中包含的所述接收質(zhì)量信息和所述信號錯誤率信息,更新所述傳播特性信息,所述傳輸速率確定部根據(jù)由所述接收部新接收到的控制信號中包含的接收質(zhì)量信息和所述更新后的傳播特性信息,確定在發(fā)送中使用的傳輸速率。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通信裝置,其特征在于,所述通信裝置還具有傳播特性保存部,該傳播特性保存部保存表示每個傳輸速率的所述接收質(zhì)量與信號錯誤率之間的關(guān)系的傳播特性信息、和表示所述信號錯誤率與再送比率之間的關(guān)系的再送比率信息,所述傳輸速率控制部具有實效速度推測部,根據(jù)所述接收質(zhì)量信息和所述傳播特性信息和所述再送比率信息,對于多個傳輸速率,對每個傳輸速率推測在使用該傳輸速率時的實效速度;禾口傳輸速率確定部,將發(fā)送給所述第1其他通信裝置的信號的傳輸速率,確定為所推測的實效速度最大的傳輸速率。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信裝置,其特征在于,所述實效速度推測部根據(jù)所述接收質(zhì)量信息,使用所述傳播特性信息對每個傳輸速率推測信號錯誤率,根據(jù)對所述每個傳輸速率所推測到的信號錯誤率推測每個傳輸速率的再送比率,根據(jù)對所述每個傳輸速率所推測到的再送比率推測每個傳輸速率的實效速度。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的通信裝置,其特征在于,所述控制信號還包括信號錯誤率信息,該信號錯誤率信息表示在所述第1其他通信裝 置中接收到的、發(fā)送給所述第2其他通信裝置的信號的信號錯誤率,所述傳輸速率控制部還具有傳播特性更新部,該傳播特性更新部使用所述接收質(zhì)量信 息和所述信號錯誤率信息,更新所述傳播特性,所述實效速度推測部根據(jù)所述接收質(zhì)量信息,使用所更新后的傳播特性,對于多個傳 輸速率,對每個傳輸速率推測在使用該傳輸速率時的實效速度。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的通信裝置,其特征在于,所述傳播特性更新部根據(jù)作為所測定到的接收質(zhì)量等級和所測定到的所述信號錯誤 率的實測點、和實際傳播特性的關(guān)系式上的多個采樣點,使用最小二乘法計算近似線,將所 述傳播特性更新為所計算的近似線。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3或6中任一項所述的通信裝置,其特征在于,所述傳播特性更新部更新與向所述第2其他通信裝置發(fā)送時使用的傳輸速率相對應(yīng) 的傳輸速率的傳播特性,該傳播特性是所述第1其他通信裝置用的傳播特性。
9. 根據(jù)權(quán)利要求2或4中任一項所述的通信裝置,其特征在于, 所述接收質(zhì)量是RSSI接收信號強(qiáng)度指示。
10. 根據(jù)權(quán)利要求2或4中任一項所述的通信裝置,其特征在于, 所述接收質(zhì)量是SN信噪比。
11. 根據(jù)權(quán)利要求2或4中任一項所述的通信裝置,其特征在于, 所述信號錯誤率是PER包錯誤率。
12. 根據(jù)權(quán)利要求2或4中任一項所述的通信裝置,其特征在于, 所述信號錯誤率是BER比特錯誤率。
13. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通信裝置,其特征在于,所述通信裝置還具有第2接收部,該第2接收部接收所述第1其他通信裝置發(fā)送給所 述第2其他通信裝置的信號,所述傳輸速率控制部根據(jù)由所述第2接收部接收到的信號,確定發(fā)送給所述第1其他 通信裝置的信號的傳輸速率。
14. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通信裝置,其特征在于, 所述多個傳輸速率通過物理層中的調(diào)制方式和編碼率來決定。
15. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的通信裝置,其特征在于,所述多個傳輸速率通過物理層中的調(diào)制方式、編碼率、頻帶寬度、保護(hù)間隔長度和空間 流數(shù)量來決定。
16. —種傳輸速率控制方法,用于控制與第1其他通信裝置和第2其他通信裝置進(jìn)行通 信的通信裝置中的、與各個其他通信裝置之間的傳輸速率,其特征在于,所述傳輸速率控制 方法包括接收步驟,從所述第1其他通信裝置接收包含接收質(zhì)量信息的控制信號,該接收質(zhì)量 信息表示從所述通信裝置發(fā)送給所述第2其他通信裝置的信號被所述第1其他通信裝置接 收時的接收質(zhì)量;禾口傳輸速率控制步驟,根據(jù)所述接收質(zhì)量信息,從多個傳輸速率中確定發(fā)送給所述第1 其他通信裝置的信號的傳輸速率。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的傳輸速率控制方法,其特征在于,所述傳輸速率控制方法包括第2接收步驟,該第2接收步驟接收所述第1其他通信裝置發(fā)送給所述第2其他通信裝置的信號,所述傳輸速率控制步驟根據(jù)在所述第2接收步驟接收到的信號,確定發(fā)送給所述第1其他通信裝置的信號的傳輸速率。
18. —種示出了處理步驟的傳輸速率控制程序,該處理步驟是與多個其他通信裝置進(jìn)行通信的通信裝置中的計算機(jī)用于控制與各個其他通信裝置之間的傳輸速率的處理步驟,其特征在于,所述處理步驟包括接收步驟,從所述第1其他通信裝置接收包含接收質(zhì)量信息的控制信號,該接收質(zhì)量信息表示從所述通信裝置發(fā)送給所述第2其他通信裝置的信號被所述第1其他通信裝置接收時的接收質(zhì)量;禾口傳輸速率控制步驟,根據(jù)所述接收質(zhì)量信息,從多個傳輸速率中確定發(fā)送給所述第1其他通信裝置的信號的傳輸速率。
19. 一種集成電路,搭載于通信裝置上,該通信裝置與第1其他通信裝置和第2其他通信裝置進(jìn)行通信,其特征在于,所述集成電路具有發(fā)送部,發(fā)送信號;接收部,從所述第1其他通信裝置接收包含接收質(zhì)量信息的控制信號,該接收質(zhì)量信息表示所述發(fā)送部發(fā)送給所述第2其他通信裝置的信號被所述第1其他通信裝置接收時的接收質(zhì)量;禾口傳輸速率控制部,根據(jù)所述接收質(zhì)量信息,從多個傳輸速率中確定發(fā)送給所述第1其他通信裝置的信號的傳輸速率,所述發(fā)送部以所確定的傳輸速率向所述第1其他通信裝置發(fā)送信號。
全文摘要
一種通信裝置、集成電路、傳輸速率控制方法及傳輸速率控制程序。STA(200b)也接收作為通信裝置的AP(100)發(fā)送給STA(200a)的信號,在接收的定時,STA(200b)測定RSSI。并且,STA(200b)生成包含所測定到的RSSI的信息的狀態(tài)通知幀,并發(fā)送給AP(100)。AP(100)根據(jù)發(fā)送過來的狀態(tài)通知幀,確定并更新發(fā)給STA(200b)的PHY速率。由此,相比以往能夠提高確定并更新PHY速率的頻度,提高能夠應(yīng)對傳輸線路環(huán)境的急劇變化的可行性。
文檔編號H04W8/22GK101743710SQ20088002192
公開日2010年6月16日 申請日期2008年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月25日
發(fā)明者太田和廣, 安道和弘, 浮田陽介 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社