JP7038379B2 - 無線通信システムおよび無線通信方法 - Google Patents
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Description
(1) 無線基地局の製造メーカで設定されたデフォルトのパラメータ値をそのまま使用する方法
(2) 無線基地局を運用するユーザが手動で設定した値を使用する方法
(3) 各無線基地局が起動時に自局において検知する無線環境情報に基づいて自律的にパラメータ値を選択して設定する方法
(4) 無線LANコントローラなどの集中制御局で決定されたパラメータ値を設定する方法
PD未満であれば送信を開始するが、当該OBSS1の信号は受信局に近いため干渉となり、送信局からの信号を受信局で正常受信ができない可能性がある。逆に、送信局は他のOBSS2の信号を検出し、その受信信号強度が閾値OBSS PD以上であれば送信待機するが、当該OBSS2の信号は受信局から遠いため干渉とならず、送信局からの信号を受信局で正常受信できる可能性がある。なお、送信局における受信信号強度がCCA-ED(-62dBm)以上であれば、自セルおよび他のOBSSの信号に拘らず送信待機となる。
図2において、送信局は自セルの受信局宛のフレームを組み立てる(S1)。その後にキャリアセンスを行い、チャネル状態として検出した信号の受信信号強度と帰属セルを取得する(S2)。次に、学習テーブルを参照し、チャネル状態(受信信号強度と帰属セル)に対して、各通信動作(送信/待機)を選択した場合の通信特性(待機時間、スループット)に基づいて、通信動作を決定する(S3)。すなわち、通信特性が最大となる通信動作として、フレームの送信待機を決定するか(S4)、またはフレームの送信開始を決定する(S5)。さらに、送信開始を決定した場合には、その送信時間と送信結果に基づいて、学習テーブルのチャネル状態と通信動作に対する通信特性を更新する(S6)。一方、フレームの送信待機の場合には、待機した時間に基づいて学習テーブルのチャネル状態と通信動作に対する通信特性を更新する(S7)。
図3において、送信局は自セルの受信局宛のフレームを組み立て、送信しようとするフレームのペイロード長とMAC層再送回数を取得する(S11)。その後にキャリアセンスを行い、チャネル状態として検出した信号の受信信号強度と帰属セルを取得する(S12)。次に、学習テーブルを参照し、チャネル状態(受信信号強度と帰属セル)と、送信しようとするフレームのペイロード長とMAC層再送回数に対して、各通信動作(送信/待機)を選択した場合の通信特性(待機時間、スループット)に基づいて、通信動作を決定する(S13)。すなわち、通信特性が最大となる通信動作として、フレームの送信待機を決定するか(S14)、またはフレームの送信開始および伝送レートを決定する(S15)。さらに、送信開始を決定した場合には、その送信時間と送信結果に基づいて、学習テーブルのペイロード長、MAC層再送回数、チャネル状態と通信動作に対する通信特性を更新する(S16)。一方、フレームの送信待機の場合には、待機した時間に基づいて、学習テーブルのペイロード長、MAC層再送回数、チャネル状態と通信動作に対する通信特性を更新する(S17)。
チャネル状態sの時に通信動作aを実施した場合に得られる通信特性をQ(s,a) とし(Q値)、次式により過去のQ値を用いて現在のQ値の更新を行うことで学習テーブルを完成させる(Q学習)。ここで、αは学習率、Rは通信特性(待機時間、スループット)の瞬時測定値である。
Q(s,a) ←Q(s,a) +α[R-Q(s,a)]
チャネル状態をωCH、送信しようとするフレームのペイロード長をL、MAC層再送回数をωRTの時に、例えば待機、6Mbit/s または54Mbit/s で送信などの通信動作aを実施した場合に得られる通信特性をQL(ωRT,ωCH,a)とし(Q値)、次式により過去のQ値を用いて現在のQ値の更新を行うことで学習テーブルを完成させる(Q学習)。
QL(ωRT,ωCH,a)
←(1-α)QL(ωRT,ωCH,a)+α[R+γmax QL(ω'RT,ω'CH,a')]
図6(1) は、通信距離に対するスループット(受信パケット数/秒)を示し、OBSS数は5とする。図6(2) は、OBSS数に対するスループットを示し、通信距離は 2.5mとする。
12 無線環境情報取得部
13 学習テーブル保持部
14 パラメータ制御部
15 アクセス権獲得部
Claims (8)
- 共用周波数帯上で複数の無線局が送信する無線通信システムにおいて、
前記無線局は、キャリアセンスによりフレームの送信/待機を選択する通信動作選択時に、検出した信号の受信信号強度と帰属セルを含むチャネル状態に対する通信特性を予め学習した学習テーブルを参照し、該チャネル状態に対する通信特性が最大となる通信動作を選択する制御手段を備えた
ことを特徴とする無線通信システム。 - 共用周波数帯上で複数の無線局が送信する無線通信システムにおいて、
前記無線局は、キャリアセンスによりフレームの送信/待機と送信する場合の伝送レートを選択する通信動作選択時に、検出した信号の受信信号強度と帰属セルを含むチャネル状態と、送信しようとするフレームのペイロード長とMAC層再送回数に対する通信特性を予め学習した学習テーブルを参照し、該チャネル状態に対する通信特性が最大となる通信動作を選択する制御手段を備えた
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1または請求項2に記載の無線通信システムにおいて、
前記通信特性は、フレーム送信を開始するまでに待機した待機時間またはスループットに相当する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 請求項1または請求項2に記載の無線通信システムにおいて、
前記学習テーブルは、前記チャネル状態に対して前記通信動作としてフレームを送信したときの送信結果に基づいて、前記チャネル状態と前記通信動作と前記通信特性との関係を更新する
ことを特徴とする無線通信システム。 - 共用周波数帯上で複数の無線局が送信する無線通信方法において、
前記無線局は、キャリアセンスによりフレームの送信/待機を選択する通信動作選択時に、検出した信号の受信信号強度と帰属セルを含むチャネル状態に対する通信特性を予め学習した学習テーブルを参照し、該チャネル状態に対する通信特性が最大となる通信動作を選択する処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。 - 共用周波数帯上で複数の無線局が送信する無線通信方法において、
前記無線局は、キャリアセンスによりフレームの送信/待機と送信する場合の伝送レートを選択する通信動作選択時に、検出した信号の受信信号強度と帰属セルを含むチャネル状態と、送信しようとするフレームのペイロード長とMAC層再送回数に対する通信特性を予め学習した学習テーブルを参照し、該チャネル状態に対する通信特性が最大となる通信動作を選択する処理を行う
ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項5または請求項6に記載の無線通信方法において、
前記通信特性は、フレーム送信を開始するまでに待機した待機時間またはスループットに相当する
ことを特徴とする無線通信方法。 - 請求項5または請求項6に記載の無線通信方法において、
前記学習テーブルは、前記チャネル状態に対して前記通信動作としてフレームを送信したときの送信結果に基づいて、前記チャネル状態と前記通信動作と前記通信特性との関係を更新する
ことを特徴とする無線通信方法。
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