WO2011074681A1 - 通信装置及び通信制御方法 - Google Patents

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鈴木 康友
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日本電気株式会社
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    • H04W8/04Registration at HLR or HSS [Home Subscriber Server]

Definitions

  • the present invention relates to a communication device and a communication control method, and more particularly to a communication device and a communication control method for performing service quality control based on a change in transmission rate.
  • an “adaptive modulation method” that changes a modulation method according to the state of a wireless transmission path may be employed.
  • the adaptive modulation method for example, a modulation method with a relatively high transmission rate is applied when the condition of the wireless transmission path is good, and a transmission rate is relatively low when the condition of the wireless transmission line is bad. Apply modulation scheme.
  • the transmission rate can be changed according to the multi-value number that is the number of stages of modulation and the modulation speed.
  • the transmission rate of the wireless communication section varies depending on the state of the wireless transmission path.
  • the transmission rate of the wireless communication section corresponds to the capacity of information that can be transmitted, it is hereinafter referred to as bandwidth (transmission capacity).
  • bandwidth transmission capacity
  • a predetermined communication quality is required for the network.
  • control is performed for classifying each traffic type of transmission data and transferring data based on priority.
  • quality of service hereinafter referred to as “QoS”
  • QoS quality of service
  • information transmission rate is performed.
  • Patent Document 1 A technique for performing QoS control in a wireless communication system employing an adaptive modulation scheme is described in, for example, Patent Document 1.
  • the presence / absence of QoS control is switched based on the wireless transmission speed. That is, when the wireless transmission speed is switched from high speed to low speed by switching the modulation method, QoS control becomes effective. By delaying the modulation system switching timing, it is possible to suppress a decrease in data transfer efficiency due to a shortage of the wireless transmission speed.
  • the QoS control is canceled.
  • the objects operated to perform QoS control are a coding rate, a modulation method, a multiplexing method, and the like.
  • the adaptive modulation system there is also a technique for setting the modulation system and equalizer parameters according to priority control by QoS (see, for example, Patent Document 3).
  • the parameter is set for a high rate when a high transmission rate is required, and is set for a low rate when a high rate is not required.
  • JP 2006-86626 A (page 7, FIG. 1, FIG. 3) JP 2005-86479 A (page 4-5, FIG. 1) JP 2006-173711 A (page 7-9, FIG. 1)
  • Patent Document 1 has the following problems.
  • the first problem is that when QoS control is enabled, the modulation system switching timing is delayed, so that it is impossible to follow changes in the status of the wireless transmission path. Failure to follow changes in the status of the wireless transmission path may cause degradation of channel quality in the wireless communication section or disconnection of the channel, resulting in packet loss.
  • the second problem is that it is not considered that traffic of input data increases when QoS control is canceled. If QoS control is released when traffic increases, frame loss may occur for high priority frames.
  • the third problem is that the presence / absence of QoS control is switched depending on the selected modulation method, and as a result, delay time may vary. This is because the delay time generally increases during QoS control.
  • the control target for performing QoS control is a coding rate, a modulation method, a multiplexing method, a modulation method, an equalizer parameter, and the like, and information transmission of information to be transmitted
  • the rate is not controlled. Therefore, when the information to be transmitted increases, there is a problem that high service quality cannot be guaranteed for all information.
  • the information transmission rate should be changed appropriately corresponding to the change in the bandwidth, not limited to the case where the adaptive modulation scheme is adopted. Is desirable. (Object of invention)
  • the present invention has been made in view of the above technical problems, and provides a communication apparatus and a communication control method capable of controlling the transmission rate of information so that the bandwidth is not always exceeded. With the goal.
  • the communication apparatus of the present invention receives an input signal, outputs reception data, and receives a transmission frame, transmits a transmission signal at a first transmission rate set based on transmission control information, and transmits Transmission means for outputting a transmission timing signal indicating the completion timing of signal transmission, and information for extracting the transmission control information from the received data and designating the second transmission rate when the next transmission frame is transmitted to the transmission means
  • the extraction means detects that the second transmission rate is lower than the first transmission rate, the upper limit transmission rate is changed to be equal to or lower than the second transmission rate, and the second transmission rate is higher than the first transmission rate.
  • the upper limit transmission rate is changed to the second transmission rate or less after the completion timing, and a transmission frame is generated from the transmission data based on the upper limit transmission rate.
  • the communication control method of the present invention receives an input signal, outputs received data, inputs a transmission frame, transmits a transmission signal at a first transmission rate set based on transmission control information, A transmission timing signal indicating a transmission completion timing is output, transmission control information is extracted from the received data, a second transmission rate for transmitting the next transmission frame to the transmission unit is designated, and the first transmission rate
  • the upper limit transmission rate is changed to be equal to or lower than the second transmission rate, and when the second transmission rate is higher than the first transmission rate, the processing is completed.
  • the upper limit transmission rate is changed to the second transmission rate or less, and a transmission frame is generated from the transmission data based on the upper limit transmission rate.
  • the communication device and the communication control method of the present invention control the information transmission rate so that the bandwidth is not always exceeded. Therefore, there is an effect that it is possible to prevent occurrence of information transmission waiting time, packet loss, and the like.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of a communication apparatus according to a first embodiment of this invention.
  • the communication apparatus includes a reception unit 11, an information extraction unit 12, a transmission unit 13, and a service quality control unit 14.
  • the receiving unit 11 receives the input signal 20 and outputs received data 21.
  • the information extraction unit 12 extracts transmission control information 22 from the reception data 21.
  • the transmission control information 22 specifies a transmission rate at which the transmission unit 13 transmits the transmission signal 30.
  • the transmission control information 22 may specify a modulation method when the transmission unit 13 performs modulation.
  • the transmission control information 22 may specify a modulation target (amplitude, frequency, or phase), a multi-value number that is the number of modulation steps, a modulation rate, and the like. Even when the transmission control information 22 specifies the modulation method, the transmission rate at which the transmission unit 13 transmits the transmission signal 30 can be determined based on the transmission control information 22.
  • the transmission unit 13 receives the transmission frame 32 and transmits the transmission signal 30 at the first transmission rate set based on the transmission control information 22.
  • the transmission unit 13 outputs a transmission timing signal 33 indicating the completion timing of transmission of the transmission signal. Since the first transmission rate can be set for each transmission frame 32, the first transmission rate at the time of transmission of the next transmission signal 30 can be changed every time the transmission timing signal 33 is output.
  • the transmission control information 22 during transmission of the transmission signal 30 is not the transmission rate at that time, that is, the transmission rate when transmitting the next transmission signal 30 instead of the first transmission rate (hereinafter referred to as “second transmission rate”). "Transmission rate”).
  • the first transmission rate that is, the transmission rate of the transmission signal 30 being transmitted is specified by the previous transmission control information 22
  • the second transmission rate that is, the transmission rate of the transmission signal 30 to be transmitted next is It is specified by the current transmission control information 22.
  • the service quality control unit 14 performs service quality control (QoS control). Specifically, the QoS control means that the transmission frame 32 is output from the transmission data 31 based on the set upper limit rate.
  • the service quality control unit 14 may generate the transmission frame 32 from the transmission data 31 so that the transmission rate necessary for transmission is equal to or lower than the upper limit transmission rate.
  • the service quality control unit 14 detects that the first transmission rate is changed, that is, the first transmission rate is different from the second transmission rate, and the following is performed with respect to the upper limit transmission rate. Take control. Since the transmission rate of the transmission signal 30 is specified by the transmission control information 22, the service quality control unit 14 can detect a change in the transmission rate by observing a change in the transmission control information 22. . When it is detected that the second transmission rate is smaller than the first transmission rate, the service quality control unit 14 changes the upper limit transmission rate to the second transmission rate.
  • the service quality control unit 14 when the service quality control unit 14 detects that the transmission rate of the transmission signal 30 is reduced, the service quality control unit 14 changes the upper limit transmission rate to the transmission rate after the reduction.
  • the reason for performing such control is to prevent transmission waiting time and frame loss from occurring by reducing the transmission rate of the transmission frame 32 before the transmission rate of the transmission signal 30 decreases. It is.
  • the service quality control unit 14 transmits the upper limit transmission rate to the next transmission at the timing when the transmission rate of the transmission signal 30 is changed in the transmission unit 13. Change to rate.
  • the service quality control unit 14 when the service quality control unit 14 detects that the transmission rate of the transmission signal 30 is increased, the service quality control unit 14 waits for the output of the transmission timing signal 33 and changes the upper limit transmission rate to the increased transmission rate.
  • the reason for performing such control is to prevent transmission waiting and packet loss from occurring by increasing the transmission rate of the transmission frame 32 after the transmission rate of the transmission signal 30 has increased.
  • the first transmission rate is equal to the second transmission rate, that is, when the transmission rate of the transmission signal 30 does not change, the upper limit transmission rate is not changed.
  • the transmission rate (information transmission rate) of the transmission frame 32 is always the transmission rate applicable when the transmission unit 13 transmits the transmission signal 30, that is, less than the bandwidth. It becomes.
  • the service quality control unit 14 receives the transmission control information 22 from the information extraction unit 12 and determines the second transmission rate. Further, the service quality control unit 14 holds the transmission control information 22 therein. Thus, when the transmission control information 22 is newly input, a change and increase / decrease in the second transmission rate are detected. Further, the service quality control unit 14 receives the transmission timing signal 33 from the transmission unit 13. Then, the service quality control unit 14 immediately changes the upper limit transmission rate to the second transmission rate when the second transmission rate decreases. When the second transmission rate increases, the upper limit transmission rate is changed to the second transmission rate at the timing when the transmission timing signal 33 is output. FIG.
  • the service quality control unit 14 receives the transmission control information 22 from the information extraction unit 12 and determines the second transmission rate. Further, the service quality control unit 14 receives from the transmission unit 13 a transmission timing signal 33 indicating the completion timing of transmission of the current transmission signal 30 and transmission rate information 34 indicating the first transmission rate. And the service quality control part 14 judges the change of a 1st transmission rate and a 2nd transmission rate. When the second transmission rate is smaller than the first transmission rate, the upper limit transmission rate is immediately changed to the second transmission rate. When the second transmission rate is higher than the first transmission rate, the upper limit transmission rate is changed to the second transmission rate at the timing when the transmission timing signal 33 is output.
  • the service quality control unit 14 changes the upper limit transmission rate used for QoS control. And the transmission frame 32 is produced
  • the specific operation of the QoS control by the service quality control unit 14 is not particularly limited.
  • the QoS control methods are roughly classified into “priority control” and “band limitation”.
  • priority control a frame having a high priority is selected and transmitted within a usable bandwidth, that is, a range equal to or lower than the upper limit transmission rate. This process is also referred to as “packet scheduling”. In the present embodiment, an example of specific processing when scheduling is performed as QoS control will be described below.
  • the transmission data 31 is composed of a plurality of frames, and each frame is set with a priority that specifies the order in which the frames should be transmitted with priority.
  • the service quality control unit 14 selects a transmission frame 32 from a plurality of frames based on the upper limit transmission rate and priority.
  • a predetermined transmission rate (information transmission rate) necessary for transmitting the frame may be set for each of the plurality of frames.
  • the service quality control unit 14 selects the transmission frame 32 from the plurality of frames based on the priority so that the total of the information transmission rates of the selected transmission frames 32 is equal to or lower than the upper limit transmission rate.
  • a frame is selected from frames with a high priority, and if it is equal to or lower than the upper limit transmission rate, a frame with the next highest priority is selected. Then, the frames are selected in order of priority within a range where the total information transmission rate of the selected frame is equal to or less than the upper limit transmission rate.
  • Bandwidth limitation is processing for avoiding transmission of frames that cannot be transmitted below the upper limit transmission rate due to low priority when frames to be transmitted in order of priority are selected. This process is also referred to as “Shaping”. For example, there is a method of discarding a frame that cannot be transmitted below the upper limit transmission rate.
  • the transmission data 31 is composed of a plurality of frames, and each frame is set with a priority that specifies the order in which the frames should be transmitted with priority.
  • the service quality control unit 14 discards some of the plurality of frames based on the upper limit transmission rate and priority, and selects a frame that has not been discarded as a transmission frame.
  • An information transmission rate necessary for transmitting the frame may be set in the plurality of frames.
  • the service quality control unit 14 may discard some frames based on the priority so that the sum of the information transmission rates of the selected transmission frames is equal to or less than the upper limit transmission rate.
  • the service quality control unit 14 performs flow control with a transmission source of a part of a plurality of frames based on the upper limit transmission rate and priority, and transmits frames from other than the transmission source. It may be selected as a frame.
  • the theoretical transmission rate of a certain modulation scheme is equal to the product of the square root of the multivalued number and the modulation rate (symbol rate, baud rate). Therefore, transmission is performed based on a change in the number of modulation levels and a change in the modulation speed of the modulation method applied to the transmission signal 30 being transmitted and the modulation method applied to the next transmission signal 30. It is also possible to detect rate changes.
  • FIG. 3 is a graph showing an example of the operation of the present embodiment, where the vertical axis represents the transmission rate and the horizontal axis represents time.
  • a solid line A indicates a bandwidth
  • a broken line B indicates an upper limit transmission rate for performing QoS control.
  • the transmission rate can be set to any one of three types I, II, and III, and is assumed to increase in this order.
  • the service quality control unit 14 detects that the transmission rate changes from I to II based on the transmission control information 22. In this case, it means that the transmission rate is lowered.
  • the transmission rate indicated by the transmission control information 22 is a transmission rate applied to the next transmission signal 30, and the transmission rate actually changes after the transmission of the transmission signal 30 currently being transmitted is completed. is there.
  • the service quality control unit 14 immediately switches the upper limit transmission rate to the second transmission rate. That is, the upper limit transmission rate is lowered before the timing (time t2) when the transmission rate applied to the transmission signal 30 is lowered.
  • time t3 the service quality control unit 14 detects that the second transmission rate decreases from II to III at t3, and switches the upper limit transmission rate to the second transmission rate at time t4.
  • the service quality control unit 14 detects that the second transmission rate is higher than the first transmission rate.
  • the upper limit transmission rate is switched to the second transmission rate at the timing (time t6) when the first transmission rate is changed.
  • time t7 it is detected that the second transmission rate is lower than the first transmission rate at t7, and the upper limit transmission rate is switched at time t8.
  • the communication apparatus reduces the upper limit transmission rate when detecting that the transmission rate of the transmission signal to be transmitted next decreases.
  • the upper limit transmission rate is increased after the transmission of the transmission signal being transmitted is completed. Then, a transmission frame is generated so as to be equal to or lower than the upper limit transmission rate.
  • FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of a wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a transmission baseband unit in the wireless communication system according to the second embodiment.
  • FIG. 6 is a frame format in the wireless communication system of the second embodiment.
  • the wireless communication system includes a pair of wireless communication devices 100 and 200 facing each other.
  • the wireless communication apparatus 100 includes a transmission baseband processing unit 101, a modulator 102, an RF (Radio Frequency) unit 103, a reception modulation method determination unit 104, a demodulator 105, a reception baseband processing unit 106, and an antenna unit 107.
  • the transmission baseband processing unit 101 performs QoS control on the input data 108. Specific processing of QoS control will be described later.
  • the transmission baseband processing unit 101 selects a modulation scheme based on the modulation scheme control information 111.
  • the transmission baseband processing unit 101 multiplexes various control signals such as the input data 108, the modulation scheme control information 111, and the modulation scheme designation information 112 into the transmission radio frame data 109 in the format shown in FIG. .
  • Each frame of the transmission radio frame data 109 is composed of an overhead part and a payload part.
  • Input data 108 is stored in the payload portion.
  • modulation scheme control information 111 and modulation scheme designation information 112 are stored.
  • transmission baseband processing section 101 outputs transmission radio frame data 109 to modulator 102.
  • the modulator 102 modulates the transmission radio frame data 109 input from the transmission baseband processing unit 101 according to the modulation scheme control information 111 stored in the overhead part of the transmission radio frame data 109 one frame before.
  • the modulated signal is output to the RF unit 103 as a transmission IF (Intermediate Frequency) signal 110.
  • the RF unit 103 frequency-converts the input transmission IF signal 110 to a specified radio frequency. Then, the RF unit 103 transmits the frequency-converted radio signal to the radio communication device 200 through the antenna unit 107.
  • the RF unit 103 also has a frequency conversion function for the received radio signal.
  • the RF unit 103 receives the radio signal transmitted from the radio communication device 200 through the antenna unit 107. Then, the RF unit 103 performs frequency conversion on the received radio signal and outputs it to the demodulator 105 as a reception IF signal 114.
  • the RF unit 103 outputs the received signal level to the reception modulation scheme determination unit 104 as reception level information 113.
  • Reception modulation scheme determination section 104 selects a transmission modulation scheme based on reception level information 113 and outputs modulation scheme designation information 112 to transmission baseband processing section 101.
  • the modulation scheme designation information 112 is multiplexed with the transmission radio frame data 109 and transmitted to the radio apparatus 200. That is, the radio apparatus 100 specifies a modulation scheme to be applied by the radio communication apparatus 200 to the radio communication apparatus 200.
  • the reception-side wireless communication device requests the transmission modulation method to be applied to the opposite-station wireless communication device.
  • the modulation scheme designation information 112 will be described in further detail.
  • the modulation scheme designation information 112 generated in the wireless device 100 is transmitted to the wireless communication device 200 and is handled as modulation scheme control information 211 in the wireless communication device 200. That is, the modulation scheme designated by the modulation scheme designation information 112 is multiplexed as the modulation scheme control information 211 on the transmission frame data 209 and transmitted to the modulator 202. Then, the modulator 202 performs modulation according to the modulation scheme control information 211 multiplexed on the transmission frame data 209. Next, a time lag between the time when the modulation scheme control information 211 is extracted from the radio frame data 215 and the time when the modulation scheme control information 211 actually specifies the modulation scheme in the modulator 202 will be described.
  • the modulation scheme control information 211 is multiplexed into each transmission radio frame data 209.
  • the modulation scheme control information 211 extracted from the radio frame data 215 by the reception baseband processing unit 206 is multiplexed with the transmission radio frame data 209 to be transmitted next.
  • the modulation scheme control information 211 multiplexed with the transmission radio frame data 209 that is currently being transmitted is extracted from the radio frame data 215 immediately preceding the radio frame data 215 described above.
  • the modulation scheme control information 211 has a time lag between the extracted time and the time at which the modulation scheme is actually designated. In the present embodiment, by using this time lag, it is detected before the actual change that the modulation method is changed.
  • QoS control corresponding to the change of a modulation system is implement
  • QoS control is performed in accordance with a designated modulation scheme.
  • the specific control method of the adaptive modulation scheme is not limited.
  • the criterion for requesting the transmission modulation scheme from the transmission side to the transmission side is not limited to the method using the reception level as described above.
  • the adaptive modulation scheme may be a scheme in which the transmission side determines a transmission modulation scheme to be applied by the transmission side according to a predetermined criterion defined on the transmission side.
  • the demodulator 105 performs demodulation processing on the reception IF signal 114.
  • the demodulator 105 outputs the reception IF signal 114 subjected to the demodulation processing to the reception baseband processing unit 106 as reception radio frame data 115.
  • the reception baseband processing unit 106 extracts the modulation scheme designation information 212 of the wireless communication apparatus 200 from the input reception wireless frame data 115.
  • modulation scheme designation information 212 is multiplexed in the reception modulation scheme determination unit 204 of the radio communication apparatus 200.
  • the reception baseband processing unit 106 outputs modulation scheme control information 111 to be applied as the wireless communication apparatus 100 to the transmission baseband processing unit 101. Further, the reception baseband processing unit 105 outputs payload data multiplexed with the reception radio frame data 115 as output data 116.
  • the antenna unit 107 transmits the radio signal from the RF unit 103 to the radio communication device 200, receives the radio signal from the radio communication device 200, and outputs the radio signal to the RF unit 103.
  • a mechanism for switching the modulation scheme from the transmission baseband processing unit 101 of the wireless communication apparatus 100 to the reception baseband processing unit 206 of the wireless communication apparatus 200 will be described using the frame format shown in FIG.
  • the transmission radio frame data 110 is a series of frames shown in FIG.
  • the modulation method switching is performed in units of radio frames. Therefore, the modulation scheme of a certain radio frame is indicated by the modulation scheme control information included in the overhead portion one frame before. This is because it is necessary for the demodulator of the opposite station to know the timing of switching the modulation method in advance.
  • the opposite station it can be known only by demodulating the received IF signal in the demodulator which modulation method is applied to a certain received radio frame.
  • the modulation scheme control information may represent the modulation scheme of the next radio frame, not the modulation scheme of the radio frame including itself.
  • the multiplexed data is output as transmission radio frame data 109.
  • the modulator 102 modulates the transmission radio frame data 109 according to the modulation scheme control information of the overhead part in the transmission radio frame data 109.
  • the modulated transmission IF signal 110 is frequency-converted by the RF unit 103 and transmitted from the antenna unit 107 to the wireless communication apparatus 200.
  • the transmitted radio signal is received by the antenna unit 207 of the radio communication apparatus 200 and output from the RF unit 203 as a reception IF signal 214.
  • the demodulator 205 demodulates the reception IF signal 214 in accordance with the modulation scheme control information 217 in the overhead part in the previous reception radio frame data 215 and outputs it as reception radio frame data 215.
  • the modulation scheme control information 217 is information extracted by the reception baseband processing unit 206 from the overhead portion in the previous reception radio frame data 215, and is the modulation scheme applied to the reception IF signal 214 currently being received. It is information which shows.
  • the reception baseband processing unit 206 extracts data from the payload part in the radio frame format of the reception radio frame data 215 and outputs output data 216. Since the signal flow from the wireless communication apparatus 200 to the wireless communication apparatus 100 is the same as described above, the description thereof is omitted.
  • the configuration of the transmission baseband processing unit 101 will be described with reference to FIG.
  • the baseband processing unit 101 includes a QoS control circuit 301, a radio frame multiplexing circuit 302, a band control value table 303, and a modulation scheme comparison circuit 304.
  • Radio frame multiplexing circuit 302 outputs radio frame reference pulse signal 306 and modulation scheme information 305 that is an information signal of the currently selected modulation scheme to modulation scheme comparison circuit 304.
  • the radio frame reference pulse signal 306 is a signal indicating the timing of the boundary between frames. Alternatively, the radio frame reference pulse signal 306 may be a signal indicating completion of transmission of a certain frame.
  • the modulation scheme comparison circuit 304 every time the radio frame reference pulse signal 306 is input, the magnitude of the multi-value number of the modulation scheme indicated by the modulation scheme information 305 and the modulation scheme indicated by the modulation scheme control information 111 is increased. Compare The modulation scheme comparison circuit 304 outputs a band limitation control signal 307 to the QoS control circuit based on the comparison result.
  • the QoS control circuit 301 acquires the band control value 308 from the band control value table 303 according to the band limitation control signal 307.
  • the QoS control circuit 301 performs QoS control on the input data 108 using the acquired bandwidth control value 308, and outputs the input data 309 after the QoS control.
  • the QoS control here may be performed by the above-described process called “shaping”.
  • the “bandwidth control value” is a value indicating an upper limit value of a transmission rate that can be used in the wireless section. Accordingly, for each packet constituting the input data, only packets in a range where the total bandwidth required for transmission is equal to or less than the bandwidth control value are selected based on the priority of the packet.
  • the radio frame multiplexing circuit 302 multiplexes the input data 309 after the QoS control process subjected to the QoS control into the payload portion in the frame. Further, the radio frame multiplexing circuit 302 multiplexes the input modulation scheme control information 111 and modulation scheme designation information 112 in the overhead part in the frame. The radio frame multiplexing circuit 302 multiplexes predetermined data into an overhead part and a payload part in a radio frame, and then outputs the data as transmission radio frame data 109. Next, the operation of the modulation scheme comparison circuit 304 that performs the comparison determination process for QoS control will be described in more detail.
  • the modulation scheme comparison circuit 304 compares the multi-level numbers of the modulation schemes specified by the modulation scheme information 305 and the modulation scheme control information 111.
  • the modulation scheme specified by the modulation scheme information 305 is the modulation scheme currently applied in the modulator 102 (hereinafter referred to as “current modulation scheme”).
  • the modulation scheme specified by the modulation scheme control information 111 is a modulation scheme (hereinafter, referred to as “next modulation scheme”) applied in the modulator 102 when the next frame is transmitted.
  • the next modulation method is a modulation method designated by the wireless communication device 200 using the modulation method designation information 212. When the modulation scheme is changed, the information transmission rate in the radio section changes.
  • QoS control is performed by paying attention to a change in the multi-value number of the modulation system before and after the modulation system is changed.
  • the modulation scheme comparison circuit 304 performs the following operation according to the magnitude relationship between the multilevel number of the current modulation scheme and the multilevel number of the next modulation scheme.
  • the modulation scheme comparison circuit 304 outputs a band limitation control signal 307, and changes the band limitation value used for QoS control in the QoS control circuit 301 from a value corresponding to the current modulation scheme to a value corresponding to the next modulation scheme.
  • the change of the band limit value used for QoS control is a feature of this embodiment. The purpose will be described in detail below.
  • the bandwidth limit value for QoS control of the QoS control circuit 301 simultaneously with the input of the next radio frame reference pulse signal 306. That is, the bandwidth limit value for QoS control is not changed before the modulation scheme is changed, but is changed at the same time as the modulation scheme is changed. In this case, the bandwidth of the wireless section is smaller than the data capacity in the transmission buffer during the QoS control process.
  • the modulation scheme comparison circuit 304 outputs a band limitation control signal 307 when the next radio frame reference pulse signal 306 is input, and sets the band limitation value of the QoS control circuit 301 to a value corresponding to the next modulation scheme from the current modulation scheme. Change to When the multi-value number is constant, the information transmission rate in the radio section can be determined using the symbol rate. Of course, it is possible to determine the information transmission rate in the wireless section even using the transmission rate of the applied modulation scheme. Therefore, QoS control may be performed by paying attention to changes in symbol rate and transmission rate.
  • Each component including the configuration of the wireless communication device 100 and the transmission baseband processing unit 101 having a QoS control function is also common to the wireless communication device 200. In FIG.
  • the most significant digit of the code attached to each component of the wireless communication apparatus 100 and a signal used in the wireless communication apparatus 100 is unified to “1”.
  • the wireless communication apparatus 200 the most significant digit of the reference numerals attached to the components and signals used in the wireless communication apparatus 100 are changed to “2”, and the same numbers are used for all other digits.
  • the antenna of the wireless communication apparatus 200 corresponding to the antenna 107 of the wireless communication apparatus 100 is indicated as the antenna 207.
  • FIG. 7 is a graph showing an example of the operation of the present embodiment, where the vertical axis represents the transmission speed and the horizontal axis represents the time.
  • the solid line A indicates the wireless transmission rate (bandwidth of the wireless section)
  • the broken line B indicates the transmission rate of the packet data resulting from the QoS control
  • the hatched portion C indicates the bandwidth of the highest priority packet.
  • the lower part of the graph shows the transition between the current modulation method and the next modulation method.
  • Either 256-value QAM (256-Quadrature Amplitude Modification. 256QAM), 128-value QAM (128QAM), or 4-value PSK (Quadrature Phase Shift Keying. QPSK) is applied as the modulation method. It is assumed that the transmission speed in the wireless section is higher in the order of 256QAM, 128QAM, and PSK.
  • the modulation scheme comparison circuit 304 compares the modulation scheme information 305 with the modulation scheme control information 111 to detect that the modulation scheme has changed before actually changing. At this time, when it is detected that the transmission rate of the next modulation system is lower than the transmission rate of the current transmission system, that is, the number of multivalues of the modulation system is reduced, the band limit value is immediately changed.
  • the band limit value (upper limit transmission rate) serving as a reference for performing QoS control is switched to the next transmission rate, and the transmission rate of packet data is suppressed before the current modulation scheme is changed.
  • time t3 it is detected that the transmission rate of the next modulation system is lower than the transmission rate of the current transmission system at t3, and the band limit value is switched at time t4.
  • time t5 it is detected that the next transmission rate increases from the current transmission rate, that is, that the multi-value number of the modulation scheme increases.
  • the band limit value is changed at the timing (time t6) when the current modulation method is changed.
  • the bandwidth limit value serving as a reference for performing QoS control is switched to the next transmission rate to increase the transmission rate of packet data.
  • time t7 it is detected that the transmission rate of the next modulation system is lower than the transmission rate of the current transmission system at t7, and the band limit value is switched at time t8.
  • the band limit value is changed at t1, t3, t6, and t8, the packet data transmission rate gradually changes. This is because when the bandwidth limit value is changed, a packet that is QoS controlled using the bandwidth limit value before the change and a packet that is QoS controlled using the bandwidth limit value after the change are mixed.
  • FIG. 7 shows that the bandwidth limit value is changed, a packet that is QoS controlled using the bandwidth limit value before the change and a packet that is QoS controlled using the bandwidth limit value after the change.
  • the modulation scheme control circuit 304 holds the modulation scheme control information 111 so that a change in the modulation scheme control information 111 can be detected. Therefore, the modulation scheme comparison circuit 304 can detect that the transmission rate of the next modulation scheme is lower than the transmission rate of the current transmission scheme without referring to the modulation scheme information 305. Therefore, when the transmission rate of the next modulation method is lower than the transmission rate of the current transmission method, the band limit value may be switched simultaneously with detecting the change of the modulation method control information 111.
  • the radio frame reference pulse signal 306 may be received from the radio frame multiplexing circuit 302.
  • the wireless communication system before the wireless transmission rate is lowered, the packet data transmission rate is lowered below the changed wireless transmission rate. Therefore, there is an effect that variations in packet data delay time due to data processing time such as flow control do not occur. Further, after the wireless transmission rate is increased, the transmission rate of packet data is increased to the changed wireless transmission rate. Therefore, there is an effect that the wireless transmission rate can be effectively utilized in response to the improvement of the wireless transmission path.
  • wireless communication in which transmission / reception is performed using the antenna units 107 and 207 has been described as an example.
  • the present invention is applicable not only to wireless connection but also to communication by wired connection. Is possible.
  • each of the above embodiments can be combined with other embodiments. While the present invention has been described with reference to the embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention. This application claims the priority on the basis of Japanese application Japanese Patent Application No. 2009-282562 for which it applied on December 14, 2009, and takes in those the indications of all here.
  • the present invention relates to a communication device and a communication control method, and more particularly to a communication device and a communication control method for performing service quality control based on a change in transmission rate, and has industrial applicability.

Abstract

常に帯域幅を上回ることがないように、情報の伝送レートを制御することができる通信装置及び通信制御方法を提供する。 入力信号を受信し、受信データを出力する受信手段と、送信フレームを入力し、送信制御情報に基づいて設定された第1の伝送レートで送信信号を送信し、送信信号の送信の完了タイミング示す送信タイミング信号を出力する送信手段と、受信データから送信制御情報を抽出し、送信手段に対して次の送信フレームを送信するときの第2の伝送レートを指定する情報抽出手段と、第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが小さいことを検出したとき、上限伝送レートを第2の伝送レート以下に変更し、第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが大きいことを検出したとき、完了タイミング以降に、上限伝送レートを第2の伝送レート以下に変更し、上限伝送レートに基づいて送信データから送信フレームを生成するサービス品質制御手段を備える。

Description

通信装置及び通信制御方法
 本発明は、通信装置及び通信制御方法に関し、特に伝送レートの変化に基づいてサービス品質制御を行う通信装置及び通信制御方法に関する。
 無線通信装置では、無線伝送路の状況に応じて変調方式を変更する「適応変調方式」が採用されることがある。適応変調方式では、例えば、無線伝送路の状況が良好な場合には伝送レートが相対的に高速な変調方式を適用し、無線伝送路の状況が悪い場合には伝送レートが相対的に低速な変調方式を適用する。伝送レートは、変調を行う段階の数である多値数や、変調速度によって変化させることができる。
 無線通信区間に適応変調方式を採用した無線通信システムでは、無線伝送路の状況に応じて無線通信区間の伝送レートが変動する。無線通信区間の伝送レートは、情報を伝送することができる能力の大きさに相当するので、以降、帯域幅(伝送容量)という。
 ところで、IP(Internet Protocol)ネットワーク上などで、音声や動画のようにタイム・クリティカルなデータを宛先装置に一定時間内に届けるためには、ネットワークには所定の通信品質が求められる。このようなネットワークでは、送信データのトラフィックタイプ毎にクラス分けをし、優先度に基づいてデータ転送する制御が行われることがある。このような制御を、サービス品質(Quality of Service。以降、「QoS」という。)制御という。QoS制御が行われる通信システムでは、情報を伝送するために必要な所定の伝送レート(以降、「情報伝送レート」という。)を保証するための制御が行われる。従って、帯域幅が変化するときは、その変化に対応してQoS制御を行う必要がある。すなわち、帯域幅が変化しても情報伝送レートを保証することができるようなネットワーク環境が求められる。
 無線通信区間に適応変調方式を採用した無線通信システムに、有線LAN(Local Area Network)に使用されるQoS制御をそのまま適用することも考えられる。この場合、無線通信区間の帯域幅が情報伝送レートよりも大きければ、あるフレームが送信されるまでの待ち時間(以降、「送信待ち時間」という。)は発生しない。しかし、情報伝送レートが無線通信区間の帯域幅を上回ると、送信待ち時間が発生したり、フレームが送信されずに破棄される、いわゆる「フレーム・ロス(パケットロス)」が発生したりする可能性がある。
 適応変調方式を採用する無線通信システムにおいてQoS制御を行う技術は、例えば、特許文献1に記載されている。特許文献1の技術では、無線伝送速度に基づいてQoS制御の有無を切り替える。すなわち、変調方式の切替によって無線伝送速度が高速から低速に切り替わるとき、QoS制御が有効になる。そして、変調方式の切替タイミングを遅らせることによって、無線伝送速度の不足によるデータ転送効率の低下が抑制される。一方、変調方式の切替によって無線伝送速度が低速から高速に切り替わるときは、QoS制御が解除される。
 適応変調方式において、伝送レートの変更に応じてQoS制御を行う技術もある(例えば、特許文献2参照)。特許文献2の技術では、QoS制御を行うために操作される対象は、符号化率、変調方式、多重化方式等である。
 適応変調方式において、変調方式や等化器のパラメータを、QoSによる優先制御に応じて設定する技術もある(例えば、特許文献3参照)。特許文献3の技術では、例えば、高い伝送レートが必要な場合にはパラメータは高レート用に設定され、高レートを必要としないときには低レート用に設定される。
特開2006−86626号公報 (第7頁、図1、図3) 特開2005−86479号公報 (第4−5頁、図1) 特開2006−173711号公報 (第7−9頁、図1)
 特許文献1の技術には次のような課題がある。第1の課題は、QoS制御を有効にしたとき、変調方式の切替タイミングを遅らせるため、無線伝送路の状況変化に追従できないことである。無線伝送路の状況変化に追従できなければ、無線通信区間の回線品質の劣化や回線の切断が引き起こされ、パケット・ロスが発生する可能性がある。第2の課題は、QoS制御を解除したとき、入力データのトラフィックが増大することが考慮されていないことである。トラフィックが増大したときにQoS制御が解除されていると、優先度の高いフレームのフレーム・ロスが発生する可能性がある。第3の課題は、選択された変調方式によってQoS制御の有無を切り替えるため、結果として遅延時間のバラつきが発生する可能性があることである。なぜなら、一般に、QoS制御中は遅延時間が増えるからである。
 特許文献2、3の技術では、QoS制御を行うための制御対象が、符号化率、変調方式、多重化方式、変調方式、等化器のパラメータ等であって、送信すべき情報の情報伝送レートは制御されない。従って、送信すべき情報が増大したとき、必ずしもすべての情報について、高いサービス品質を保証することができないという課題がある。
 適応変調方式を採用する場合に限らず、一般に、ある通信区間の帯域幅が変化する通信システムにおいてQoS制御を行うためには、帯域幅の変化に適切に対応させて情報伝送レートを変化させることが望ましい。
(発明の目的)
 本発明は上記のような技術的課題に鑑みて行われたもので、常に帯域幅を上回ることがないように、情報の伝送レートを制御することができる通信装置及び通信制御方法を提供することを目的とする。
 本発明の通信装置は、入力信号を受信し、受信データを出力する受信手段と、送信フレームを入力し、送信制御情報に基づいて設定された第1の伝送レートで送信信号を送信し、送信信号の送信の完了タイミング示す送信タイミング信号を出力する送信手段と、受信データから送信制御情報を抽出し、送信手段に対して次の送信フレームを送信するときの第2の伝送レートを指定する情報抽出手段と、第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが小さいことを検出したとき、上限伝送レートを第2の伝送レート以下に変更し、第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが大きいことを検出したとき、完了タイミング以降に、上限伝送レートを第2の伝送レート以下に変更し、上限伝送レートに基づいて送信データから送信フレームを生成するサービス品質制御手段を備えることを特徴とする。
 本発明の通信制御方法は、入力信号を受信し、受信データを出力し、送信フレームを入力し、送信制御情報に基づいて設定された第1の伝送レートで送信信号を送信し、送信信号の送信の完了タイミング示す送信タイミング信号を出力し、受信データから送信制御情報を抽出し、送信部に対して次の送信フレームを送信するときの第2の伝送レートを指定し、第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが小さいことを検出したとき、上限伝送レートを第2の伝送レート以下に変更し、第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが大きいことを検出したとき、完了タイミング以降に、上限伝送レートを第2の伝送レート以下に変更し、上限伝送レートに基づいて送信データから送信フレームを生成する。
 本発明の通信装置及び通信制御方法は、常に帯域幅を上回ることがないように、情報の伝送レートを制御する。従って、情報の送信待ち時間の発生、パケット・ロス等の発生を防止することができるという効果がある。
本発明の第1の実施形態の通信装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態の通信装置の構成の第1の変形例を示すブロック図である。 本発明の第1の実施形態の通信装置の動作を示すグラフである。 本発明の第2の実施形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態の無線通信システムにおける送信ベースバンド部の構成を示すブロック図である。 本発明の第2の実施形態の無線通信システムにおけるフレームのフォーマットである。 本発明の第2の実施形態の通信装置の動作を示すグラフである。
 (第1の実施形態)
 次に本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の第1の実施形態の通信装置の構成を示すブロック図である。
 本実施形態の通信装置は、受信部11、情報抽出部12、送信部13、サービス品質制御部14を備える。
 受信部11は、入力信号20を受信し、受信データ21を出力する。
 情報抽出部12は、受信データ21から送信制御情報22を抽出する。送信制御情報22は、送信部13が送信信号30を送信するときの伝送レートを指定する。送信制御情報22は、送信部13が変調を行うときは、変調の方式を指定してもよい。具体的には、送信制御情報22は、変調の対象(振幅、周波数、又は位相)や、変調の段階数である多値数、変調レート等を指定してもよい。送信制御情報22が変調の方式を指定するときであっても、送信制御情報22に基づいて、送信部13が送信信号30を送信するときの伝送レートを判断することができる。
 送信部13は、送信フレーム32を入力し、送信制御情報22に基づいて設定した第1の伝送レートで送信信号30を送信する。送信部13は、送信信号の送信の完了タイミングを示す送信タイミング信号33を出力する。第1の伝送レートは、送信フレーム32毎に設定することができるので、送信タイミング信号33を出力するごとに、次の送信信号30の送信時の第1の伝送レートを変化させることができる。また、送信信号30の送信中の送信制御情報22は、その時点の伝送レート、すなわち、第1の伝送レートではなく、次の送信信号30を送信するときの伝送レート(以降、「第2の伝送レート」という。)を指定する。言い換えると、第1の伝送レート、すなわち送信中の送信信号30の伝送レートは一つ前の送信制御情報22によって指定され、第2の伝送レート、すなわち次に送信する送信信号30の伝送レートは現在の送信制御情報22によって指定される。
 サービス品質制御部14は、サービス品質の制御(QoS制御)を行う。QoS制御とは、具体的には、設定された上限レートに基づいて、送信データ31から送信フレーム32を出力することを意味する。例えば、サービス品質制御部14は、送信するために必要な伝送レートが上限伝送レート以下になるように、送信データ31から送信フレーム32を生成すればよい。このとき、サービス品質制御部14は、第1の伝送レートが変化すること、すなわち、第1の伝送レートと第2の伝送レートが異なることを検出し、上限伝送レートに対して以下のような制御を行う。なお、送信信号30の伝送レートは送信制御情報22によって指定されるので、サービス品質制御部14は、送信制御情報22の変化を観測することによって、伝送レートが変化することを検出することができる。
 第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが小さいことを検出したとき、サービス品質制御部14は、上限伝送レートを第2の伝送レートに変更する。言い換えると、サービス品質制御部14は、送信信号30の伝送レートが低下することを検出したとき、上限伝送レートを低下後の伝送レートに変更する。このような制御を行う理由は、送信信号30の伝送レートが低下する前に、送信フレーム32の伝送レートを低下させることによって、送信待ち時間やフレーム・ロスが発生することを未然に防止するためである。
 第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが大きいことを検出したとき、サービス品質制御部14は、送信部13において送信信号30の伝送レートが変更されるタイミングで、上限伝送レートを次期伝送レートに変更する。言い換えると、サービス品質制御部14は、送信信号30の伝送レートが上昇することを検出したとき、送信タイミング信号33の出力を待って、上限伝送レートを上昇後の伝送レートに変更する。このような制御を行う理由は、送信信号30の伝送レートが上昇した後に、送信フレーム32の伝送レートを上昇させることによって、送信待ちやパケット・ロスが発生することを防止するためである。
 なお、第1の伝送レートと第2の伝送レートが等しい、つまり、送信信号30の伝送レートが変化しないときは、上限伝送レートは変更されない。
 サービス品質制御部14によって制御を行うことによって、送信フレーム32の伝送レート(情報伝送レート)は、常に、送信部13が送信信号30を送信するときに適用可能な伝送レート、すなわち、帯域幅以下となる。
 サービス品質制御部14がQoS制御を行うときのときの具体的な制御方法には、各種の方法を採用することができる。
 例えば、サービス品質制御部14は、情報抽出部12から送信制御情報22を入力し、第2の伝送レートを判断する。さらに、サービス品質制御部14は、送信制御情報22を内部に保持する。これによって、新しく送信制御情報22を入力したときに、第2の伝送レートの変化及び増減を検出する。また、サービス品質制御部14は、送信部13から送信タイミング信号33を受け取る。そして、サービス品質制御部14は、第2の伝送レートが低下したときは、即座に、上限伝送レートを第2の伝送レートに変更する。第2の伝送レートが上昇したときは、送信タイミング信号33が出力されたタイミングで、上限伝送レートを第2の伝送レートに変更する。
 図2は、第1の実施形態の通信装置の構成の第1の変形例を示すブロック図である。サービス品質制御部14は、情報抽出部12から送信制御情報22を入力し、第2の伝送レートを判断する。また、サービス品質制御部14は、送信部13から、現在の送信信号30の送信の完了タイミングを示す送信タイミング信号33、及び第1の伝送レートを示す伝送レート情報34を受け取る。そして、サービス品質制御部14は、第1の伝送レートと第2の伝送レートの変化を判断する。第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが小さいときは、即座に、上限伝送レートを第2の伝送レートに変更する。第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが大きいときは、送信タイミング信号33が出力されたタイミングで、上限伝送レートを第2の伝送レートに変更する。
 上記のように、送信信号30の伝送レートの変化が検出されたとき、サービス品質制御部14によって、QoS制御に用いる上限伝送レートが変更される。そして、上限伝送レート以下になるように、送信フレーム32が生成される。
 なお、サービス品質制御部14によるQoS制御の具体的な動作は特に限定されない。
 QoS制御の方法には、大きく分類して、「優先制御」と「帯域制限」がある。優先制御とは、使用可能な帯域、すなわち、上限伝送レート以下の範囲で、優先度の高いフレームから選択して送信するものである。この処理は、「パケット・スケジューリング(Packet Scheduling)」とも呼ばれる。本実施形態において、QoS制御としてスケジューリングを行う場合の具体的な処理の例を以下に説明する。
 まず、送信データ31は複数のフレームによって構成され、それぞれのフレームには優先的に送信すべき順序を指定する優先度が設定される。サービス品質制御部14は、上限伝送レート及び優先度に基づいて、複数のフレームから送信フレーム32を選択する。
 複数のフレームの各々には、そのフレームを送信するために必要な所定の伝送レート(情報伝送レート)が設定されていてもよい。このとき、サービス品質制御部14は、選択された送信フレーム32の各々の情報伝送レートの総計が上限伝送レート以下になるように、優先度に基づいて複数のフレームから送信フレーム32を選択する。例えば、優先度の高いフレームからフレームを選択し、上限伝送レート以下であれば次に優先度が高いフレームを選択する。そして、選択されたフレームの情報伝送レートの総計が上限伝送レート以下になる範囲で、優先度の順にフレームを選択する。
 帯域制限とは、優先度順に送信するフレームを選択したとき、優先度が低いために上限伝送レート以下では送信が不可能なフレームについて、その送信を回避するための処理である。この処理は、「シェイピング(Shaping)」とも呼ばれる。シェイピングには、例えば、上限伝送レート以下では送信できないフレームを破棄する方法がある。あるいは、送信すべきフレームを通信装置へ入力してくる送信元へ、フレームの送信量を低下するように要求したり、送信元に対してフレームの受け取りの拒否を通知したりする方法もある。この方法は、いわゆる「フロー制御」の一種である。本実施形態において、QoS制御としてシェイピングを行う場合の具体的な処理の例を以下に説明する。
 まず、送信データ31は複数のフレームによって構成され、それぞれのフレームには優先的に送信すべき順序を指定する優先度が設定される。サービス品質制御部14は、上限伝送レート及び優先度に基づいて、複数のフレームのうちの一部のフレームを破棄し、破棄しなかったフレームを送信フレームとして選択する。
 複数のフレームには、そのフレームを送信するために必要な情報伝送レートが設定されていてもよい。このとき、サービス品質制御部14は、選択された送信フレームの各々の情報伝送レートの総計が上限伝送レート以下になるように、優先度に基づいて一部のフレームを破棄すればよい。あるいは、サービス品質制御部14は、上限伝送レート及び優先度に基づいて、複数のフレームのうちの一部のフレームの送信元との間でフロー制御を行い、その送信元以外からのフレームを送信フレームとして選択してもよい。
 ところで、送信部13が所定の変調を行って送信信号30を送信する場合には、変調方式のパラメータを用いて、伝送レートの変化を検知することができる。ある変調方式の理論上の伝送レートは、多値数の平方根と変調速度(シンボル・レート、ボー・レート)の積に等しい。そこで、送信中の送信信号30に適用されている変調方式及び次の送信信号30に適用される変調方式の、変調の段階数である多値数の変化や変調速度の変化に基づいて、伝送レートの変化を検出することもできる。
 本実施形態の動作の具体例を、図3のグラフを用いて説明する。図3は、本実施形態の動作の例を示すグラフで、縦軸は伝送レート、横軸は時刻である。グラフの各線については、実線Aは帯域幅を、破線BはQoS制御を行うための上限伝送レートを示す。また、グラフの下部には、現在送信中の送信信号30に適用されている伝送レートである第1の伝送レート、及び次の送信信号30に適用される伝送レートである第2の伝送レートの遷移を示す。伝送レートは、I、II、IIIの3種類のいずれかに設定可能であり、この順に大きいものとする。
 時刻t1に、サービス品質制御部14は、送信制御情報22に基づいて、伝送レートがIからIIに変化することを検出する。この場合は、伝送レートが低下することを意味する。ただし、送信制御情報22が示す伝送レートは、次の送信信号30に適用される伝送レートであって、実際に伝送レートが変化するのは現在送信中の送信信号30の送信が完了した後である。
 このとき、サービス品質制御部14は、即座に、上限伝送レートを第2の伝送レートに切り替える。すなわち、送信信号30に適用される伝送レートの低下するタイミング(時刻t2)より前に上限伝送レートを低下させる。
 時刻t3についても同様である。すなわち、サービス品質制御部14は、t3に第2の伝送レートがIIからIIIに低下することを検出し、時刻t4に上限伝送レートを第2の伝送レートに切り替える。
 時刻t5では、サービス品質制御部14は、第2の伝送レートが第1の伝送レートよりも増加することを検出する。このときは、第1の伝送レートが変更されるタイミング(時刻t6)で、上限伝送レートを第2の伝送レートへ切り替える。時刻t7についても同様である。すなわち、t7に第2の伝送レートが第1の伝送レートよりも低下することを検出し、時刻t8に上限伝送レートを切り替える。
 以上のように、本発明の第1の実施形態の通信装置は、次に送信される送信信号の伝送レートが低下することを検出したとき、上限伝送レートを低下させる。次に送信される送信信号の伝送レートの上昇を検出したときは、送信中の送信信号の送信完了後に、上限伝送レートを上昇させる。そして、上限伝送レート以下になるように送信フレームを生成する。そのため、情報伝送レートが、常に、送信部における伝送レート以下になる。従って、送信フレームの送信待ちやパケット・ロスを防止できるという効果がある。
(第2の実施形態)
 次に、具体的なシステムに本発明を適用した、第2の実施形態について説明する。図4は、第2の実施形態の無線通信システムの構成を示すブロック図である。図5は、第2の実施形態の無線通信システムにおける送信ベースバンド部の構成を示すブロック図である。図6は、第2の実施形態の無線通信システムにおけるフレームのフォーマットである。
 本無線通信システムは、対向する1対の無線通信装置100、200を備える。無線通信装置100と無線通信装置200は同一の構成を備えるため、無線通信装置100の構成について以下に説明する。
 無線通信装置100は、送信ベースバンド処理部101、変調器102、RF(Radio Frequency)部103、受信変調方式判定部104、復調器105、受信ベースバンド処理部106、アンテナ部107を備える。
 送信ベースバンド処理部101は、入力データ108に対してQoS制御を行う。QoS制御の具体的な処理については後述する。送信ベースバンド処理部101は、変調方式制御情報111に基づいて変調方式を選択する。そして、送信ベースバンド処理部101は、入力データ108、変調方式制御情報111、変調方式指定情報112等、各種の制御信号を、図6に示すフォーマットで、送信無線フレーム・データ109に多重化する。送信無線フレーム・データ109の各フレームは、オーバーヘッド部とペイロード部にて構成される。ペイロード部には入力データ108が格納される。オーバーヘッド部には変調方式制御情報111と変調方式指定情報112が格納される。そして、送信ベースバンド処理部101は、送信無線フレーム・データ109を変調器102に出力する。
 変調器102は、送信ベースバンド処理部101から入力された送信無線フレーム・データ109を、1フレーム前の送信無線フレーム・データ109のオーバーヘッド部に格納されている変調方式制御情報111に従って変調する。そして、変調された信号を、送信IF(Intermediate Frequency。中間周波数)信号110としてRF部103に出力する。
 RF部103は、入力された送信IF信号110を、規定の無線周波数に周波数変換する。そして、RF部103は、周波数変換された無線信号を、アンテナ部107を通して無線通信装置200へ送信する。また、RF部103は、受信した無線信号に対する周波数変換機能を備える。RF部103は、無線通信装置200が送信した無線信号を、アンテナ部107を通して受信する。そして、RF部103は、受信した無線信号に対して周波数変換を行い、受信IF信号114として復調器105へ出力する。さらに、RF部103は、受信信号のレベルを受信レベル情報113として、受信変調方式判定部104に出力する。
 受信変調方式判定部104は、受信レベル情報113に基づいて送信変調方式を選択し、変調方式指定情報112を送信ベースバンド処理部101へ出力する。上述のように、変調方式指定情報112は送信無線フレーム・データ109に多重化され、無線装置200へ送信される。つまり、無線装置100は、無線通信装置200に対して、無線通信装置200が適用するべき変調方式を指定する。このように、本実施形態の無線通信システムにおける適応変調方式では、受信側の無線通信装置から対向局の無線通信装置に対して、適用すべき送信変調方式を要求する。
 変調方式指定情報112について、さらに詳細に説明する。無線装置100内で生成された変調方式指定情報112は、無線通信装置200に伝達され、無線通信装置200内では変調方式制御情報211として取り扱われる。すなわち、変調方式指定情報112によって指定された変調方式が、変調方式制御情報211として送信フレーム・データ209に多重化され、変調器202に伝達される。そして、変調器202は、送信フレーム・データ209に多重化された変調方式制御情報211に従って変調を行う。
 次に、変調方式制御情報211が無線フレーム・データ215から抽出される時刻と、変調方式制御情報211が実際に変調器202において変調方式を指定する時刻との間の、時間的なずれについて説明する。変調方式制御情報211は、各々の送信無線フレーム・データ209に多重化される。受信ベースバンド処理部206によって無線フレーム・データ215から抽出された変調方式制御情報211は、次に送信される送信無線フレーム・データ209に多重化される。現在送信中である送信無線フレーム・データ209に多重化されている変調方式制御情報211は、上記の無線フレーム・データ215の、一つ前の無線フレーム・データ215から抽出されたものである。このように、変調方式制御情報211は、抽出される時刻と実際に変調方式を指定する時刻との間の、時間的なずれを持つ。本実施形態では、この時間的なずれを利用することによって、変調方式が変更されることが実際の変更前に検知される。そして、変調方式の変更に対応したQoS制御が実現される。
 なお、本実施形態では、所定の適応変調方式が適用される無線通信システムにおいて、指定された変調方式に対応して、QoS制御を行う。しかし、本実施形態においては、適応変調方式の具体的な制御方法は限定されない。例えば、受信側が送信側に送信変調方式を要求する判断基準は、上記のような受信レベルを用いる方法には限定されない。また、送信側が、送信側で規定した所定の判断基準によって、自らが適用する送信変調方式を決定するような方式の適応変調方式であってもよい。
 復調器105は、受信IF信号114に対して復調処理を行う。そして、復調器105は、復調処理を行った受信IF信号114を、受信無線フレーム・データ115として受信ベースバンド処理部106に出力する。
 受信ベースバンド処理部106は、入力された受信無線フレーム・データ115から無線通信装置200の変調方式指定情報212を抽出する。受信無線フレーム・データ115には、無線通信装置200の受信変調方式判定部204において、変調方式指定情報212が多重化されている。そして、受信ベースバンド処理部106は、無線通信装置100として適用すべき変調方式制御情報111を、送信ベースバンド処理部101へ出力する。また、受信ベースバンド処理部105は、受信無線フレーム・データ115に多重化されているペイロード・データを出力データ116として出力する。
 アンテナ部107は、上記のように、RF部103からの無線信号を無線通信装置200へ送信し、無線通信装置200からの無線信号を受信しRF部103に出力する。
 図6に示すフレーム・フォーマットを用いて、無線通信装置100の送信ベースバンド処理部101から、無線通信装置200の受信ベースバンド処理部206に至るまでの、変調方式切り替えの仕組みについて説明する。送信無線フレーム・データ110は、図6に示すフレームが時間的に連続したものである。そして、変調方式切り替えは無線フレーム単位で行われる。そこで、ある無線フレームの変調方式は、その1フレーム前のオーバーヘッド部に含まれる変調方式制御情報によって示すようにする。これは、対向局の復調器において、変調方式切り替えのタイミングを前もって知っておく必要があるためである。対向局では、ある受信無線フレームに適用されている変調方式がいずれの方式であるかは、復調器において受信IF信号を復調して初めて知ることができる。しかしながら、受信IF信号を復調して正しい受信無線フレーム・データを得るためには、その変調方式を予め知っておく必要がある。そのためには、変調方式制御情報は、それ自身を含む無線フレームの変調方式ではなく、次の無線フレームの変調方式を表すようにすればよい。
 図4を参照して、無線通信装置100に入力される入力データ108が、対向局である無線通信装置200から出力データ216として出力されるまでの信号の流れを説明する。
 無線通信装置100に入力された入力データ108は、送信ベースバンド処理部101にて、図6に示すフォーマット内のペイロード部に多重化される。そして、多重化されたデータは、送信無線フレーム・データ109として出力される。変調器102は、送信無線フレーム・データ109内のオーバーヘッド部の変調方式制御情報に従って、送信無線フレーム・データ109を変調する。そして、変調された送信IF信号110は、RF部103にて周波数変換され、アンテナ部107から無線通信装置200に向けて送信される。送信された無線信号は、無線通信装置200のアンテナ部207にて受信され、RF部203から受信IF信号214として出力される。復調器205は、一つ前の受信無線フレーム・データ215内のオーバーヘッド部の変調方式制御情報217に従って受信IF信号214を復調して、受信無線フレーム・データ215として出力する。変調方式制御情報217は、一つ前の受信無線フレーム・データ215内のオーバーヘッド部から受信ベースバンド処理部206によって抽出された情報で、現在受信中の受信IF信号214に施されている変調方式を示す情報である。受信ベースバンド処理部206は、受信無線フレーム・データ215の無線フレーム・フォーマット内のペイロード部よりデータを抽出し、出力データ216を出力する。
 無線通信装置200から無線通信装置100への信号の流れも、上記と同様なので説明は省略する。
 図5を参照して、送信ベースバンド処理部101の構成について説明する。ベースバンド処理部101は、QoS制御回路301、無線フレーム多重化回路302、帯域制御値テーブル303、変調方式比較回路304を備える。
 無線フレーム多重化回路302は、無線フレーム基準パルス信号306と、現在、選択されている変調方式の情報信号である変調方式情報305を、変調方式比較回路304に出力する。無線フレーム基準パルス信号306とは、フレームとフレームの境界のタイミングを示す信号である。あるいは、無線フレーム基準パルス信号306は、あるフレームの送信の完了を示す信号であってもよい。
 変調方式比較回路304では、無線フレーム基準パルス信号306が入力される毎に、変調方式情報305によって示された変調方式と変調方式制御情報111によって示された変調方式の、多値数の大きさを比較する。変調方式比較回路304は、その比較結果に基づいて帯域制限制御信号307をQoS制御回路に出力する。
 QoS制御回路301は、帯域制限制御信号307に従って、帯域制御値テーブル303より帯域制御値308を取得する。QoS制御回路301は、取得した帯域制御値308を用いて入力データ108に対してQoS制御を行い、QoS制御後の入力データ309を出力する。ここでのQoS制御は、前述の「シェイピング」と呼ばれる処理を行えばよい。なお、「帯域制御値」とは、無線区間において使用可能な伝送レートの上限値を示す値である。従って、入力されるデータを構成する各パケットは、そのパケットの優先度に基づいて、伝送に必要な帯域の合計値が帯域制御値以下になる範囲のパケットのみが選択される。そして、優先度が低いパケットのうち、伝送に必要な帯域の合計値が帯域制御値を超えるパケットは破棄される。
 無線フレーム多重化回路302は、QoS制御を行われたQoS制御処理後の入力データ309を、フレーム内のペイロード部に多重化する。さらに、無線フレーム多重化回路302は、フレーム内のオーバーヘッド部に、入力される変調方式制御情報111と変調方式指定情報112を多重化する。無線フレーム多重回路302は、無線フレーム内のオーバーヘッド部とペイロード部に所定のデータを多重化した後、送信無線フレーム・データ109として出力する。
 次に、QoS制御のための比較判定処理を行う変調方式比較回路304の動作についてさらに詳細に説明する。
 変調方式比較回路304は、無線フレーム基準パルス信号306が入力される毎に、変調方式情報305と変調方式制御情報111によって指定される変調方式の、多値数の大きさを比較する。
 変調方式情報305によって指定される変調方式は、現在、変調器102において適用されている変調方式(以降、「現変調方式」という。)である。変調方式制御情報111によって指定される変調方式は、次のフレームの送信時に、変調器102において適用される変調方式(以降、「次期変調方式」という。)である。次期変調方式は、無線通信装置200から変調方式指定情報212を用いて指定された変調方式である。
 変調方式が変更されるとき、無線区間の情報伝送速度が変化する。そのため、適用される変調方式に応じてQoS制御を行う必要がある。一般に、シンボル・レートが変化しないならば、変調方式の多値数の大小によって、無線区間の情報伝送速度の変化を判断することができる。そこで、本実施形態では、変調方式の変更前後の、変調方式の多値数の変化に着目し、QoS制御を行う。
 変調方式比較回路304は、現変調方式の多値数と次期変調方式の多値数の大小関係に応じて、以下の動作を行う。
 i)現変調方式の多値数 > 次期変調方式の多値数のとき
 この場合は、次のフレームの送信時から、無線区間の情報伝送速度が低下することを意味する。そのため、即座にQoS制御によって帯域制限を行う必要がある。そこで、変調方式比較回路304は、帯域制限制御信号307を出力し、QoS制御回路301におけるQoS制御に用いる帯域制限値を、現変調方式に対応した値から次期変調方式に対応した値に変更する。
 上記の、QoS制御に用いる帯域制限値の変更が本実施形態の特徴である。そこで、その目的について以下に詳細に説明する。現変調方式の多値数Aよりも次期変調方式の多値数Bの方が小さいとき、次のフレームでは無線区間の帯域が低下する。従って、遅くとも、無線区間の帯域が低下したときには、情報の送信に必要な帯域の制限が完了している必要がある。
 このとき、QoS制御回路301のQoS制御用の帯域制限値を、次の無線フレーム基準パルス信号306入力と同時に変更することも考えられる。つまり、QoS制御の帯域制限値を、変調方式の変更より前に変更せずに、変調方式の変更と同時に変更するのである。この場合、QoS制御の処理中の送信バッファ内のデータ容量に比べ、無線区間の帯域が少なくなる。すなわち、変調方式の変更に合わせて帯域制限を行った結果、変更前の帯域に対応して送信バッファに格納されたデータが、無線伝送容量が少なくなるために、低い伝送速度で送信されることになる。従って、優先度の低いパケットには送信待ち時間が発生するためデータ転送効率が低下し、最優先パケットについても所望の時間内に送信されないためにパケット・ロスが発生する可能性がある。
 以上のように、帯域制限を行うために用いる帯域制限値を、変調方式の変更と同時に変更すると、待ち時間発生、パケット・ロスなどの問題が発生する可能性がある。そこで、本実施形態では、変調方式の変更に伴って無線区間の帯域が少なくときには、帯域制限を行うために用いる帯域制限値を、変調方式の変更より前に変更するのである。
 ii)現変調方式の多値数 = 次期変調方式の多値数のとき
 この場合は、無線区間の帯域が変化しないことを意味する。そのため、現在の帯域のまま通信を継続することができる。QoS制御による帯域制限が行われているときは、そのまま、その時点の帯域で通信を継続してよい。従って、変調方式比較回路304は特に制御を行わない。
 iii)現変調方式の多値数 < 次期変調方式の多値数のとき
 この場合は、無線区間の帯域が増加することを意味する。この場合は、無線区間の帯域が増加した後は、極力早く、帯域制限値を次期変調方式に合わせて変更することが望ましい。そこで、変調方式比較回路304は、次の無線フレーム基準パルス信号306入力時に、帯域制限制御信号307を出力し、QoS制御回路301の帯域制限値を、現変調方式から次期変調方式に対応した値に変更する。
 なお、多値数が一定のときは、シンボル・レートの大きさを用いて無線区間の情報伝送速度を判断することができる。当然ながら、適用される変調方式の伝送レートを用いても無線区間の情報伝送速度を判断することができる。従って、シンボル・レートや伝送レートの変化に着目し、QoS制御を行ってよい。
 上記の、無線通信装置100の構成、及びQoS制御機能を備える送信ベースバンド処理部101を含む各構成要素は、無線通信装置200にも共通である。図4では、無線通信装置100の各構成要素及び無線通信装置100の内部で使用されている信号に付された符号の最上位桁は「1」に統一されている。無線通信装置200については、無線通信装置100の各構成要素及び使用されている信号に付された符号の最上位桁が「2」に変更され、その他の桁には全て同じ数字が用いられている。例えば、無線通信装置100のアンテナ107に対応する、無線通信装置200のアンテナはアンテナ207と示されている。
 本実施形態の動作の具体例を、図7のグラフを用いて、説明する。図7は、本実施形態の動作の例を示すグラフで、縦軸は伝送速度、横軸は時刻である。グラフの各線については、実線Aは無線伝送レート(無線区間の帯域幅)を、破線BはQoS制御された結果のパケット・データの伝送速度を、斜線部Cは最優先パケットの帯域を示す。また、グラフの下部には、現変調方式、及び次期変調方式の遷移を示す。変調方式は、256値QAM(256−Quadrature Amplitude Modification。256QAM)、128値QAM(128QAM)、又は4値PSK(Quadrature Phase Shift Keying。QPSK)のいずれかが適用される。無線区間の伝送速度は、256QAM、128QAM、PSKの順に高いものとする。また、最優先パケットの伝送に必要な帯域は、変調の多値数が最も小さい、すなわち、伝送レートが最も低いQPSKが適用されるときでも、無線伝送レートを超えないものとする。
 時刻t1に、変調方式比較回路304は、変調方式情報305と変調方式制御情報111を比較することによって、変調方式が変化することを実際に変化する前に検出する。
 このとき、次期変調方式の伝送レートが現伝送方式の伝送レートよりも低下すること、すなわち変調方式の多値数が減ることを検出したときは、即座に、帯域制限値の変更を行う。すなわち、QoS制御を行う基準となる帯域制限値(上限伝送レート)を次期伝送レートに切り替え、現変調方式の変更前にパケット・データの伝送レートを抑制する。時刻t3についても同様である。すなわち、t3に次期変調方式の伝送レートが現伝送方式の伝送レートよりも低下することを検出し、時刻t4に帯域制限値を切り替える。
 時刻t5では、次期伝送レートが現伝送レートよりも増加すること、すなわち、変調方式の多値数が増えることを検出する。このときは、現変調方式が変更されるタイミング(時刻t6)で帯域制限値の変更を行う。すなわち、QoS制御を行う基準となる帯域制限値を次期伝送レートへ切り替え、パケット・データの伝送レートを上げる。時刻t7についても同様である。すなわち、t7に次期変調方式の伝送レートが現伝送方式の伝送レートよりも低下することを検出し、時刻t8に帯域制限値を切り替える。
 なお、図7のように、t1、t3、t6、t8において帯域制限値が変更されたとき、パケット・データ伝送レートは徐々に変化している。これは、帯域制限値が変更されたとき、変更前の帯域制限値を用いてQoS制御されたパケットと、変更後の帯域制限値を用いてQoS制御されたパケットとが混在するためである。第1の実施形態の動作を示す図3のグラフでは、破線は上限伝送レート(帯域制限値)を示しているので、上限伝送レートの変更と同時に値がステップ状に変化している。
 なお、変調方式比較回路304が変調方式制御情報111を保持しておくことによって、変調方式制御情報111の変化を検出することができる。従って、変調方式比較回路304は、変調方式情報305を参照することなく、次期変調方式の伝送レートが現伝送方式の伝送レートよりも低下することを検出することができる。従って、次期変調方式の伝送レートが現伝送方式の伝送レートよりも低下するときは、変調方式制御情報111の変化を検出すると同時に、帯域制限値を切り替えればよい。次期変調方式の伝送レートが現伝送方式の伝送レートよりも増加するときは、QoS制御を行う基準となる帯域制限値を切り替えるタイミングを知る必要がある。このときは、無線フレーム多重化回路302から無線フレーム基準パルス信号306を受信すればよい。
 以上のように、本実施形態の無線通信システムでは、無線伝送レートが低下する前に、パケット・データの伝送レートを変更後の無線伝送レート以下に低下させる。従って、フロー制御などのデータ処理時間によるパケット・データの遅延時間のバラつきを発生させないという効果がある。また、無線伝送レートが上昇した後、パケット・データの伝送速度を変更後の無線伝送レートまで上昇させる。従って、無線伝送路の改善に対応して、無線伝送レートを有効に活用することができるという効果がある。
 なお、第2の実施形態では、アンテナ部107,207を用いて送受信が行われる無線通信を例に示したが、本発明は、無線接続だけでなく、有線接続で通信を行う場合にも適用可能である。
 また、以上の実施形態は各々他の実施形態と組み合わせることができる。
 以上、実施形態を参照して本願発明を説明したが、本願発明は上記実施形態に限定されるものではない。本願発明の構成や詳細には、本願発明のスコープ内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。
 この出願は、2009年12月14日に出願された日本出願特願2009−282562を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。
 本発明は通信装置及び通信制御方法に関し、特に伝送レートの変化に基づいてサービス品質制御を行う通信装置及び通信制御方法に関するものであり、産業上の利用可能性を有する。
 10  無線通信装置
 20  入力信号
 21  受信データ
 22  送信制御情報
 30  送信信号
 31  送信データ
 32  送信フレーム
 33  送信タイミング信号
 34  伝送レート情報
 100、200  無線通信装置
 101、201  送信ベースバンド処理部
 107、207  アンテナ部
 109、209  送信無線フレーム・データ
 110、210  送信IF信号
 111、211  変調方式制御情報
 112、212  変調方式指定情報
 113、213  受信レベル情報
 114、241  受信IF信号
 115、215  受信無線フレーム・データ
 305  変調方式情報
 306  無線フレーム基準パルス信号
 307  帯域制限制御信号
 308  帯域制御値
 309  入力データ

Claims (20)

  1.  入力信号を受信し、受信データを出力する受信手段と、
     送信フレームを入力し、送信制御情報に基づいて設定された第1の伝送レートで送信信号を送信し、前記送信信号の送信の完了タイミング示す送信タイミング信号を出力する送信手段と、
     前記受信データから前記送信制御情報を抽出し、前記送信手段に対して次の前記送信フレームを送信するときの第2の伝送レートを指定する情報抽出手段と、
     前記第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが小さいことを検出したとき、上限伝送レートを前記第2の伝送レート以下に変更し、前記第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが大きいことを検出したとき、前記完了タイミング以降に、前記上限伝送レートを前記第2の伝送レート以下に変更し、前記上限伝送レートに基づいて送信データから前記送信フレームを生成するサービス品質制御手段
    を備えることを特徴とする通信装置。
  2.  前記サービス品質制御手段は、送信するために必要な伝送レートが前記上限伝送レート以下になるように、前記送信データから前記送信フレームを生成する
    ことを特徴とする請求項1記載の通信装置。
  3.  前記送信データは、所定の優先度が設定された複数のフレームによって構成され、
     前記サービス品質制御手段は、前記上限伝送レート及び前記優先度に基づいて、前記複数のフレームから前記送信フレームを選択する
    ことを特徴とする請求項1又は2記載の通信装置。
  4.  前記複数のフレームは、送信するために必要な伝送レートである情報伝送レートが設定され、
     前記サービス品質制御手段は、前記選択された送信フレームの各々の前記情報伝送レートの総計が前記上限伝送レート以下になるように、前記優先度に基づいて前記送信フレームを選択する
    ことを特徴とする請求項3記載の通信装置。
  5.  前記送信データは、所定の優先度が設定された複数のフレームによって構成され、
     前記サービス品質制御手段は、前記限界伝送レート及び前記優先度に基づいて、前記複数のフレームのうちの一部のフレームを破棄し、前記破棄しなかったフレームを前記送信フレームとして選択する
    ことを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の通信装置。
  6.  前記複数のフレームは、所定の伝送帯域が設定され、
     前記サービス品質制御手段は、前記選択された送信フレームの各々の前記伝送帯域の総計が前記限界伝送レート以下になるように、前記優先度に基づいて前記一部のフレームを破棄する
    ことを特徴とする請求項5記載の通信装置。
  7.  前記送信データは、所定の優先度が設定された複数のフレームによって構成され、
     前記サービス品質制御手段は、前記限界伝送レート及び前記優先度に基づいて、前記複数のフレームのうちの一部のフレームの送信元との間でフロー制御を行い、前記送信元以外からのフレームを前記送信フレームとして選択する
    ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の通信装置。
  8.  前記送信制御情報は、変調方式を指定する変調方式指定情報を含み、
     前記送信手段は、前記変調方式に基づいて、前記送信フレームを変調する
    ことを特徴とする請求項1乃至7のいずれかに記載の通信装置。
  9.  前記サービス品質制御手段は、前記伝送レートの変化を、前記変調方式における変調の段階数である多値数に基づいて判断する
    ことを特徴とする請求項8記載の通信装置。
  10.  前記サービス品質制御手段は、前記伝送レートの変化を、前記変調方式における変調速度に基づいて判断する
    ことを特徴とする請求項8又は9記載の通信装置。
  11.  入力信号を受信し、受信データを出力し、
     送信フレームを入力し、送信制御情報に基づいて設定された第1の伝送レートで送信信号を送信し、前記送信信号の送信の完了タイミング示す送信タイミング信号を出力し、
     前記受信データから前記送信制御情報を抽出し、前記送信部に対して次の前記送信フレームを送信するときの第2の伝送レートを指定し、
     前記第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが小さいことを検出したとき、上限伝送レートを前記第2の伝送レート以下に変更し、前記第1の伝送レートよりも第2の伝送レートが大きいことを検出したとき、前記完了タイミング以降に、前記上限伝送レートを前記第2の伝送レート以下に変更し、前記上限伝送レートに基づいて送信データから前記送信フレームを生成する通信制御方法。
  12.  送信するために必要な伝送レートが前記上限伝送レート以下になるように、前記送信データから前記送信フレームを生成する
    ことを特徴とする請求項11記載の通信制御方法。
  13.  前記送信データは、所定の優先度が設定された複数のフレームによって構成され、
     前記上限伝送レート及び前記優先度に基づいて、前記複数のフレームから前記送信フレームを選択する
    ことを特徴とする請求項11又は12記載の通信制御方法。
  14.  前記複数のフレームは、送信するために必要な伝送レートである情報伝送レートが設定され、
     前記選択された送信フレームの各々の前記情報伝送レートの総計が前記上限伝送レート以下になるように、前記優先度に基づいて前記送信フレームを選択する
    ことを特徴とする請求項13記載の通信制御方法。
  15.  前記送信データは、所定の優先度が設定された複数のフレームによって構成され、
     前記限界伝送レート及び前記優先度に基づいて、前記複数のフレームのうちの一部のフレームを破棄し、前記破棄しなかったフレームを前記送信フレームとして選択する
    ことを特徴とする請求項11乃至14のいずれかに記載の通信制御方法。
  16.  前記複数のフレームは、所定の伝送帯域が設定され、
     前記選択された送信フレームの各々の前記伝送帯域の総計が前記限界伝送レート以下になるように、前記優先度に基づいて前記一部のフレームを破棄する
    ことを特徴とする請求項15記載の通信制御方法。
  17.  前記送信データは、所定の優先度が設定された複数のフレームによって構成され、
     前記限界伝送レート及び前記優先度に基づいて、前記複数のフレームのうちの一部のフレームの送信元との間でフロー制御を行い、前記送信元以外からのフレームを前記送信フレームとして選択する
    ことを特徴とする請求項11乃至16のいずれかに記載の通信制御方法。
  18.  前記送信制御情報は、変調方式を指定する変調方式指定情報を含み、
     前記変調方式に基づいて、前記送信フレームを変調する
    ことを特徴とする請求項11乃至17のいずれかに記載の通信制御方法。
  19.  前記伝送レートの変化を、前記変調方式における変調の段階数である多値数に基づいて判断する
    ことを特徴とする請求項18記載の通信制御方法。
  20.  前記伝送レートの変化を、前記変調方式における変調速度に基づいて判断する
    ことを特徴とする請求項18又は19記載の通信制御方法。
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