无线通讯设备、传输速率控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及从发送侧的无线通讯设备向接收侧的无线通讯设备发送信号所使用的传输速率的控制技术。
【背景技术】
[0002]例如， 在 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers:电气与电子工程师协会)802.11标准、IEEE802.15.4标准所代表的无线通信中，存在利用2.4GHz频段的无线频带的情况。该2.4GHz频段的无线频带也被称为ISM(Industry-Science-Medical:工业、科学以及医疗)频段。
[0003]该2.4GHz频段除了进行无线通信的设备之外还利用于微波炉等设备。微波炉等设备的辐射噪声对于利用2.4GHz频段进行无线通信的发送侧的无线通讯设备和接收侧的无线通讯设备而言成为干涉波，成为接收错误的主要原因。
[0004]在干涉波的影响大的环境下，能够通过使用低速的传输速率(有时也记述为“数据传输速度”。)来抑制接收错误。另一方面，由于低速的传输速率的传输吞吐量低，若经常使用低速的传输速率，则无法有效地利用有限的频率资源。
[0005]根据上述状况，以往以来存在如下的传输速率控制技术:根据随着周围环境的变化而变化的传输路状态，从多个传输速率之中适应性地选择用于无线通信的传输速率。
[0006]例如，在IEEE802.1 Ib标准中，根据调制方式的不同，规定有IMbps、2Mbps、
5.5Mbps、IlMbps这4个传输速率。另外，在IEEE802.1lg标准中，根据调制方式以及编码率的不同，规定有 54Mbps、48Mbps、36Mbps、24Mbps、18Mbps、12Mbps、9Mbps、6Mbps 这 8 个传输速率。
[0007]此外，通过物理层(Physical Layer)的调制方式以及/或者编码率等而确定的传输速率有时也记述为“PHY速率”。另外，传输速率在IEEE802.11标准中也被称为MCS (Modulat1n and Coding Scheme:调制与编码策略)。
[0008]在专利文献I中公开了传输速率控制技术的一个例子。在专利文献I中，发送侧的无线通讯设备以多个传输速率中的各个速率分别发送多个测试用包。接收到测试用包的接收侧的无线通讯设备以多个传输速率中的各个速率分别测定PER (Packet Error Rate:误包率)。然后，接收侧的无线通讯设备根据所测定出的PER，针对至少一部分的传输速率分配优先级而制成优选级表，并将其发送给发送侧的无线通讯设备。
[0009]发送侧的无线通讯设备根据所接收到的优选级表，对用于向接收侧的无线通讯设备发送信号的传输速率进行切换。
[0010]现有技术文献
[0011]专利文献1:日本特开2005 - 39722号公报
【发明内容】
[0012]然而，在专利文献I所公开的传输速率控制技术中，需要以所准备的多个传输速率中的各个速率分别进行测试用包的发送。因此，对于发送侧以及接收侧的无线通讯设备各自而言，测试用包的发送以及接收的负荷变大。
[0013]本发明是鉴于上述问题而完成的，提供一种无线通讯设备，其在发送侧的无线通讯设备从多个传输速率之中选择用于向接收侧的无线通讯设备发送信号的传输速率时，能够减轻发送侧以及接收侧的通信负荷。
[0014]本发明的一技术方案所涉及的无线通讯设备是与作为接收侧的无线通讯设备的接收设备进行无线通信的发送侧的无线通讯设备，该无线通讯设备具备:接收单元，其接收从所述接收设备发送的信号；第I检测单元，其在所述接收单元接收到期望信号波的情况下检测所接收到的该期望信号波的信号强度；第2检测单元，其检测从外部设备发出的干涉波以及作为该干涉波的功率的干涉波功率；发送单元，其在所述第2检测单元检测到干涉波的情况下，对所述接收设备发送测试信号；解析单元，其在所述接收单元从所述接收设备接收到对所述测试信号的响应信号的情况下进行该响应信号的错误检测；以及传输速率控制单元，其根据所述期望信号波的信号强度的检测值、所述干涉波的干涉波功率的检测值、所述测试信号所涉及的发送数、以及无误的所述响应信号所涉及的接收数，从多个传输速率之中选择向所述接收设备发送信号所使用的传输速率。
[0015]根据上述无线通讯设备，能够减轻在发送侧的无线通讯设备从多个传输速率之中选择向接收侧的无线通讯设备发送信号的传输速率时产生的通信负荷。
【附图说明】
[0016]图1是第I实施方式所涉及的无线通信系统I的系统构成图。
[0017]图2是表示图1的无线工作站3的结构的框图。
[0018]图3是表示图2的传输速率控制单元39的结构的框图。
[0019]图4是表示图3的传播特性表110的内容的例子的图。
[0020]图5是表示图1的无线接入点5的结构的框图。
[0021]图6是表示图1的无线通信系统I的动作的一个例子的序列图。
[0022]图7是表示无线工作站3检测期望信号波的接收信号强度时的处理的流程图。
[0023]图8是表示由无线工作站3进行的传输速率控制处理的流程图。
[0024]图9是表示由无线工作站3进行的测试用信号的收发处理的流程图。
[0025]图10是表示由无线接入点5进行的测试用信号的收发处理的流程图。
[0026]图11是表示变形例I中的由无线工作站3进行的传输速率控制处理的流程图。
[0027]图12是表示变形例2中的由无线工作站3进行的干涉波功率接收处理的流程图。
[0028]图13是表示变形例2中的由无线工作站3进行的传输速率控制处理的流程图。
[0029]图14是表示图13的干涉波功率的推定值通知处理的流程图。
[0030]图15是表示第2实施方式所涉及的传输速率控制单元39A的结构的框图。
[0031]图16是表示图15的传播特性表115的内容的例子的图。
[0032]图17是表示由包含图15的传输速率控制单元39A在内的无线工作站进行的传输速率控制处理的流程图。
[0033]图18是表不从图1的干涉设备福射的福射噪声的一个例子的图。
[0034]附图标记的说明
[0035]1...无线通信系统；3...无线工作站(无线STA) ;5...无线接入点(无线AP);
7...干涉设备；31...天线；32...接收单元；33...接收帧解析单元；34...上位层处理单元；35...发送帧生成单元；36...发送单元；37...RSSI检测单元；38...干涉波检测单元；39...传输速率控制单元；51...天线；52...接收单元；53...接收帧解析单元；
54...上位层处理单元；55...发送帧生成单元；56...发送单元；110、115...传播特性表；120...PERrt算出单元；130...PERdwn算出单元；140...PERup算出单元；150...干涉波功率推定单元；160...PER推定单元；160A...SIR算出单元；170、170A...传输速率选择单
J L ο
【具体实施方式】
[0036](发明人的研究)
[0037]在专利文献I所公开的传输速率控制技术中，发送侧的无线通讯设备为了从多个传输速率之中适应性地控制向接收侧的无线通讯设备发送信号所使用的传输速率，需要以所准备的多个传输速率中的各个速率分别发送测试用包。因此，对于发送侧以及接收侧的无线通讯设备各自而言，存在测试用包的发送以及接收的负荷大这一问题。
[0038]因此，发明人研究了如下的传输速率控制技术:通过发送侧的无线通讯设备以所准备的多个传输速率的一部分发送测试用包，能够适应性地控制传输速率。
[0039]另外，例如，在家庭网络中，可预料到新老无线通讯设备、制造商不同的无线通讯设备等各种无线通讯设备混杂。在构建这种家庭网络的方面，在发送侧以及接收侧的无线通讯设备这两方都搭载用于适应性地控制传输速率的功能这一情况成为制约事项。因此，发明人对在接收侧的无线通讯设备尽可能不追加新的功能、而能够仅通过发送侧的无线通讯设备的功能来适应性地控制传输速率的传输速率控制技术进行了研究。
[0040]通过上述研究，发明人得到了如下的传输速率控制技术的构造:若接收侧的无线通讯设备具备返回对来自发送侧的无线通讯设备的测试用发送信号响应的测试用响应信号的功能，则通过以所准备的多个传输速率之一发送测试信号，能够利用发送侧的无线通讯设备来适应性地控制传输速率。
[0041]并且，反复研究的结果是得到了如下见解:通过测试用地利用现有的ICMP (Internet Control Message Protocol:因特网控制报文协议)的Ping (因特网封包探索)、IEEE802.11标准的Probe (探测)等，无需在接收侧的无线通讯设备追加用于传输速率控制的新功能。
[0042]以下，对包含基于上述研究结果的发送侧的无线通讯设备在内的无线通信系统进行说明。
[0043]其中，例如将从图1的无线工作站(无线STA) 3向无线接入点(无线AP) 5的通信表述为“往路通信”，将从无线AP5向无线STA3的通信表述为“返路通信”，将从无线STA3向无线AP5的通信以及折返的从无线AP5向无线STA3的通信合并的通信表述为“往返通信”。
[0044](实施方式I)
[0045]以下，参照附图对本发明所涉及的实施方式I进行说明。
[0046]图1是实施方式I所涉及的无线通信系统的系统构成图。
[0047]无线通信系统I包括作为终端的无线工作站(无线STA) 3以及作为基站的无线接入点(无线AP) 5。此外，无线通信系统I有时也包含无线STA3以外的一个或者多个无线STA，有时也包含无线AP5以外的一个或者多个无线AP。
[0048]此外，在实施方式I等中，无线STA3以及无线AP5分别与权利要求中所述的“发送侧的无线通讯设备”以及“作为接收侧的无线通讯设备的接收设备”对应。
[0049]图1的干涉设备7是作为干涉波的产生源的外部设备。
[0050]其中，在实施方式I中，干涉设备7例如是产生具有图18中示出一例的周期性的辐射噪声的设备，其例如是微波炉等家电设备。此外，即使在干涉设备7是产生无周期性的辐射噪声的设备的情况下，也能够利用在实施方式I等中说明的传输速率控制技术。
[0051]首先，参照附图对图1的无线STA3的结构进行说明。
[0052]图2是表示图1的无线STA3的结构的框图。此外，在图2、后述图3、图5以及图15中，用实线箭头表示数据线，用虚线箭头表示控制线。
[0053]无线STA3具备天线31、接收单元32、接收帧解析单元33、上位层处理单元34、发送帧生成单元35、发送单元36、RSSI检测单元37、干涉波检测单元38、以及传输速率控制单元39。
[0054]接收单元32对经由天线31接收的电波主要执行物理层(Physical Layer)中的处理。作为物理层中的处理，例如有信号波的检测处理、自动增益控制(Auto Gain Control:AGC)、自动频率控制(Auto frequency Control:AFC)、信道推定、信道均衡、解调、解码等。
[0055]其中，对于物理层的信号，例如在IEEE802.11标准中，包含PLCP(Physical LayerConvergence Protocol:物理层会聚协议)前导(preamble)、PLCP 报头、以及 PSDU(PLCPService Data Unit:PLCP 月艮务数据单元)。
[0056]接收单元32例如将IEEE802.11标准中PLCP报头所包含的传输速率的信息输出给传输速率控制单元39。
[0057]接收帧解析单元33主要执行所接收到的MAC帧(以下，记载为“接收帧”。)的错误检查、MAC帧头的内容的解析等MAC层(Media Access control Layer:媒体接入控制层)中的处理。
[0058]例如，接收帧解析单元33在接收帧的错误检查以及MAC帧头的解析结果是接收帧为发往本站的无误帧的MAC帧的情况下，将该意思通知给RSSI检测单元37。(接收帧是从无线AP5的天线51发送来的帧。)
[0059]其中，对于MAC帧，例如在IEEE802.11标准中，存在包含MAC帧头、帧主体(framebody)以及误帧检查用的FCS (Frame Check Sequence:帧校验序列)的数据帧或管理帧、包含MAC帧头以及FCS的控制帧。
[0060]在MAC帧头中例如储存有类型值、子类型值。类型值是用于表示是数据帧、管理帧、控制帧中的哪一个的值。子类型值是用于表示是由类型值表示的帧所规定的多种帧中的哪一种的值(例如，分配给管理帧所规定的例如Probe Request (探测请求)帧、ProbeRespose (探测响应)帧的值)。
[0061]另外，在MAC帧头中储存有“To DS(Distributed System:分布式系统)”以及“From DS(Distributed System)”。在管理帧以及控制帧的情况下，对“To DS”以及「FromDSJ这双方设定“O”。在数据帧的情况下，针对“To DS”，在接收站为基站的情况下设定“1”，在接收站为终端的情况下设定“0”，针对“From DS”，在发送站为基站的情况下设定“ I ”，在