(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線通信を仲介する中継局である無線通信装置であって、
無線通信を行う第１の無線送受信部と、
無線通信を行う第２の無線送受信部と、
前記第１の無線送受信部と前記第２の無線送受信部が取得した情報を記憶する記憶部と、
前記第１の無線送受信部と前記第２の無線送受信部と前記記憶部を制御する制御部とを備え、
前記第１の無線送受信部は、
他の無線通信装置とデータ通信を行う送受信部と、
該送受信部でデータ通信を行う伝送チャネルとは異なる伝送チャネルの情報を取得する受信部とを備え、
前記第２の無線送受信部は、
他の無線通信装置とデータ通信を行う送受信部と、
該送受信部でデータ通信を行う伝送チャネルとは異なる伝送チャネルの情報を取得する受信部とを備え、
前記制御部は、
前記第１と第２の無線送受信部における受信部が取得した情報を前記記憶部に記憶させ、
該記憶部に記憶された前記情報に基づき前記第１と第２の無線送受信部を制御し、
前記第１の無線送受信部における前記受信部で取得する情報はレーダ信号の有無であり、
前記第２の無線送受信部における前記受信部で取得する情報は電波干渉強度であり、
前記第１及び第２の無線送受信部における他の無線通信装置とデータ通信を行う送受信部は、
前記送受信部で使用される伝送チャネルの電波強度を検出する第１の信号レベル検出部と、
前記送受信部で使用される伝送チャネルのレーダ信号有無を判定する第１のレーダ判定部とを備え、
前記第１及び第２の無線送受信部における前記送受信部でデータ通信を行う伝送チャネルとは異なる伝送チャネルの情報を取得する受信部は、
前記受信部で使用される伝送チャネルの電波強度を検出する第２の信号レベル検出部と、
前記受信部で使用される伝送チャネルのレーダ信号有無を判定する第２のレーダ判定部を備え、
前記第１の無線送受信部と、前記第２の無線送受信部とは、前記制御部の制御に従い独立して動作可能であり、
前記第２の信号レベル検出部は、前記第１及び第２の無線送受信部における他の無線通信装置とデータ通信を行う送受信部で使用される伝送チャネルに依存せずに、全チャネルの信号レベルを検出することにより電波干渉が少ない伝送チャネルを判定し、
前記第２のレーダ判定部は、前記第１及び第２の無線送受信部における他の無線通信装置とデータ通信を行う送受信部で使用される伝送チャネルに依存せずに、レーダ検出が必要なチャネルのレーダ有無を検出することによりレーダがない伝送チャネルを判定し、
前記制御部は、電波干渉が少ない伝送チャネルとレーダがない伝送チャネルの情報に基づき切換先候補チャネルを確保し、前記第１または第２の無線送受信部でレーダを検出した場合に、前記切換先候補チャネルに切り換えることを特徴とする無線通信装置。
【請求項２】
請求項１に記載の無線通信装置における無線通信方法であって、
前記無線通信装置で用いる複数の伝送チャネルから一つの伝送チャネルを選択する伝送チャネル選択ステップと、
該伝送チャネル選択ステップにより選択された伝送チャネルにおける信号強度情報を取得する信号強度取得ステップと、
該信号強度取得ステップが取得した信号強度情報を前記伝送チャネル設定ステップが設定した伝送チャネルと共に記憶する信号強度記憶ステップと、
該信号強度記憶ステップが全ての伝送チャネルの信号強度を記憶したか否かを判定する終了判定ステップと、
該終了判定ステップにより前記信号強度記憶ステップが全ての伝送チャネルの信号強度を取得していないと判定された場合に次の伝送チャネルを選択する伝送チャネル更新ステップを有し、
前記終了判定ステップにより前記信号強度記憶ステップが全ての伝送チャネルの信号強度を取得したと判定された場合には、前記信号強度記憶ステップで記憶された信号強度情報を他の無線通信装置に転送することを特徴とする無線通信方法。
【請求項３】
請求項２に記載の無線通信方法であって、
前記信号強度記憶ステップで記憶された全チャネルの信号強度情報と前記転送ステップにより他の無線通信装置から転送された他の無線通信装置の信号強度情報に基づいて電波干渉が少ない伝送チャネルを切換先候補チャネルとして選択する切換先候補チャネル選択ステップと、
該切換先候補チャネル選択ステップにより決定された切換先候補チャネルがレーダ検出を必要とする伝送チャネルか否かを判定するレーダ検出要否判定ステップと、
該レーダ検出要否判定ステップによりレーダ検出が必要と判断された場合にレーダの有無の判定を開始させるレーダ判定開始ステップと、
前記レーダ検出要否判定ステップによりレーダ検出が不要と判断された場合にチャネル切換認可フラグを設定する第１のフラグ設定ステップと、
前記レーダ判定開始ステップの指示に応じて前記レーダの有無を判定するレーダ判定ステップと、
該レーダ判定ステップによりレーダが検出されない場合に、前記レーダ判定開始ステップによりレーダ有無の判定を開始してから所定時間を経過したか否かを判定する時間判定ステップと、
該時間判定ステップにより所定時間を経過したと判定された場合にチャネル切換認可フラグを設定する第２のフラグ設定ステップを有し、
前記時間判定ステップにより所定時間を経過していないと判定された場合には、前記レーダ判定ステップにおける判定を継続し、
前記レーダ判定ステップによりレーダが検出された場合には、チャネル切換不認可フラグを設定して、次の切換先候補チャネルを選択することを特徴とする無線通信方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信装置および無線通信方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開２００５−２１０６１６号公報（特許文献１）がある。この公報には、無線ＬＡＮ通信の開始動作からほとんど待つことなく通信を開始するために、「格納手段が、第１無線通信システムで通信する際に使用可能な第１通信チャネル及び第２無線通信システムで通信する際に使用可能な第２通信チャネルを記述している情報を格納している。選択手段が、情報に基づき通信しようとする所望の無線通信システムに対応する通信チャネルを選択する。判定手段が、情報に基づきある通信チャネルが第１無線通信システム及び第２無線通信システムのいずれかで使用可能な通信チャネルであるか否かを判定する。第１通信チャネルが第２無線通信システムに使用される可能性があると判定手段が判定した場合に、制御手段が、選択手段が第２通信チャネルを選択し第２通信チャネルが第２無線通信システムに使用される可能性がないと判定手段が判定した場合に第２通信チャネルで通信を開始するように制御する。」と記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２１０６１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
無線ＬＡＮは後記するように、２．４ＧＨｚ、５．２ＧＨｚ、５．３ＧＨｚ、５．６ＧＨｚの４つの周波数帯に各々複数の通信チャネルを有している。４つのうち、後二者の周波数帯は気象レーダをはじめとするレーダの周波数帯と重なっている。このため、これら２つの周波数帯を無線ＬＡＮが使用する場合には、互いの間で妨害が起こらないよう予め６０秒間のレーダ検出を行い、レーダが検出されなかった場合に無線ＬＡＮが使用するようにしている。その後、無線ＬＡＮがある通信チャネルで通信を行っている最中にレーダを検出した場合には、他の通信チャネルに切り換えて通信の継続を試みる。
【０００５】
切り換え先の通信チャネルとしてレーダ検出を要さないチャネルが使えるならば、通信は途切れることなく継続される。しかし、前記した６０秒間のレーダ検出を要する通信チャネルを使う場合は、通信が途切れる問題がある。無線ＬＡＮでは特定の通信チャネルだけにアクセスが集中することを避けるため、いずれの通信チャネルとも万遍なく使用するように決められており、レーダ検出を必要としない通信チャネルだけを常時使用することはできない。
【０００６】
前記特許文献１には、データ通信のための無線部とレーダ検出のための無線部を別個に備え、データ通信を行いつつバックグラウンドでレーダ検出を行う方法が記載されている。しかし特許文献１の無線通信装置、無線通信方法及び無線通信プログラムは、データ通信のための無線部においてレーダ検出を必要とする伝送チャネルで無線通信を行っている場合には、運用中モニタリングのために、レーダ検出のための無線部でも同じ伝送チャネルのレーダ検出を行う必要があり、この状況においてレーダを検出すると、最低でも６０秒間はレーダ検出を必要としない伝送チャネルに切り換える必要がある。更に、レーダ検出を必要としない伝送チャネルの電波干渉が少ない状態とは限らないため、データ通信が途切れるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明では、レーダ検出を必要とする伝送チャネルで無線通信を行っている場合に、該伝送チャネルでレーダ検出した場合にも、データ通信が途切れないよう、運用前のレーダ検出が完了した伝送チャネルに切り換えることを可能とする無線通信装置および無線通信方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
即ち本発明は、無線通信を仲介する中継局である無線通信装置であって、
無線通信を行う第１の無線送受信部と、無線通信を行う第２の無線送受信部と、前記第１の無線送受信部と前記第２の無線送受信部が取得した情報を記憶する記憶部と、前記第１の無線送受信部と前記第２の無線送受信部と前記記憶部を制御する制御部とを備え、
前記第１の無線送受信部は、他の無線通信装置とデータ通信を行う送受信部と、該送受信部でデータ通信を行う伝送チャネルとは異なる伝送チャネルの情報を取得する受信部とを備え、
前記第２の無線送受信部は、他の無線装置とデータ通信を行う送受信部と、該送受信部でデータ通信を行う伝送チャネルとは異なる伝送チャネルの情報を取得する受信部とを備え、
前記制御部は、前記第１と第２の無線送受信部における受信部が取得した情報を前記記憶部に記憶させ、該記憶部に記憶された前記情報に基づき前記第１と第２の無線送受信部を制御することを特徴としている。
【０００９】
また本発明は、無線通信を行う基地局または端末局である無線通信装置であって、
他の無線通信装置とデータ通信を行う送受信部と該送受信部でデータ通信を行う伝送チャネルとは異なる伝送チャネルの情報を取得する受信部とを備える無線送受信部と、前記無線送受信部が取得した情報を記憶する記憶部と、前記無線送受信部と前記記憶部を制御する制御部とを備え、
前記制御部は、前記無線送受信部における受信部が取得した情報を前記記憶部に記憶させ、該記憶部に記憶された前記情報に基づき前記無線送受信部を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、レーダ検出を必要とする伝送チャネルで無線通信を行っている場合に、該伝送チャネルでレーダ検出した場合にも、データ通信が途切れないよう、運用前のレーダ検出が完了した伝送チャネルに切り換えることを可能とする無線通信装置および無線通信方法を提供することができる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置、特に基地局の構成を示すブロック図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置、特に中継局の構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置、特に端末局の構成を示すブロック図である。
【図５】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置内の無線機１００の構成を示すブロック図である。
【図６】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて使用される伝送チャネルの一例である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて、無線機１００が任意の伝送チャネルにおけるキャリアセンスを独立して実行する動作を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて、無線機１００が任意の伝送チャネルにおけるレーダ検出を独立して実行する動作を説明するためのフローチャートである。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置、特に基地局の構成を示すブロック図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置、特に端末局の構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳述する。なお、図面において、同一符号は、同一または相当部分を示す。また、本発明は、図示例に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明の第１の実施形態について、図１乃至図８を参照して詳述する。
図１は本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図１において無線通信システム１は、システム制御部１０と、アンテナ６０a及びアンテナ７０のうち少なくとも一つのアンテナを備える無線通信装置２０と、アンテナ６０ｂとアンテナ６０ｃとアンテナ７０のうち少なくとも一つのアンテナを備える無線通信装置３０−１〜ｎと、アンテナ６０ｄとアンテナ７０のうち少なくとも一つのアンテナを備える無線通信装置４０と、端末５０と、から構成される。
【００１４】
無線通信システム１において、無線通信装置２０は基地局として動作し、無線通信装置３０−１〜ｎは中継局として動作し、無線通信装置４０は端末局として動作する。以下、無線通信装置２０を基地局２０、無線通信装置３０−１〜ｎを中継局３０−１〜ｎ、無線通信装置４０を端末局４０と記す。
【００１５】
無線通信システム１において、システム制御部１０から端末５０に対してデータパケットを送信する場合は、システム制御部１０から基地局２０に供給されたデータパケットが、基地局２０から中継局３０−１へ、中継局３０−１から中継局３０−２へというように、ｎ番目の中継局３０−ｎまで順次中継され、最後に中継局３０−ｎから端末局４０へと送信され、端末５０へ供給される。システム制御部１０から端末５０に対してデータパケットを送信することを以下では、下り方向通信と記す。
【００１６】
一方、端末５０からシステム制御部１０にデータパケットを送信する場合は、下り方向通信とは逆に、端末５０から端末局４０に供給されたデータパケットが、端末局４０から中継局３０−ｎへ、中継局３０−ｎから順次中継局３０−１へと中継され、最後に中継局３０−１から基地局２０へと送信される。端末５０からシステム制御部１０に対してデータパケットを送信することを以下では、上り方向通信と記す。
【００１７】
次に基地局２０の構成について、図２を用いて説明する。
図２は本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置、特に基地局２０の構成を示すブロック図である。図２において基地局２０は、無線機１００と、制御部２００と、記憶部３００と、アンテナ６０ａと、アンテナ７０とを備える。
【００１８】
図２において無線機１００と制御部２００は、送受信データパケットを伝送するデータバスと、無線機１００を制御するための制御バスが接続されており、無線機１００の動作は制御部２００によって制御される。また、無線機１００と制御部２００と記憶部３００はメモリバス線で接続され、無線機１００及び制御部２００で得られた情報を記憶部３００に記憶および相互に読み出すことができる。
【００１９】
図２において基地局２０では、システム制御部１０より端末５０に至る下り方向通信を行う場合に、システム制御部１０から端末５０宛ての送信データパケットが制御部２００に供給され、制御部２００はその送信データパケットを無線機１００に供給する。無線機１００は制御部２００から供給された送信データパケットを信号処理することにより高周波信号に変換し、アンテナ６０ａに供給する。アンテナ６０ａは無線機１００から供給された高周波信号を電波として放出する。
【００２０】
一方、図２において基地局２０は、端末５０よりシステム制御部１０に至る上り方向通信を行う場合に、中継局３０−１のアンテナ６０ｂから放出された電波をアンテナ６０ａで受信し、受信した高周波信号を無線機１００において信号処理することにより受信データパケットを抽出し、制御部２００に供給する。制御部２００は無線機１００から供給された受信データパケットをシステム制御部１０に供給する。
【００２１】
また、アンテナ７０で受信した高周波信号は無線機１００に供給される。本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置では、アンテナ６０ａとアンテナ７０とを独立に設けたが、一つのアンテナを共通して用いることも可能である。更に、アンテナ６０ａはアンテナダイバーシティ用に複数設けられても良い。
【００２２】
なお、基地局２０内の無線機１００は、その電波到達範囲に複数の中継局や端末局が存在する親局として動作し、論理的な接続関係をマネージメントする機能を有する。
次に、中継局３０−１〜ｎ内の構成について図３を用いて説明する。なお、中継局３０−１〜ｎの構成はそれぞれ同様な構成を有しており、図３の説明では中継局３０と記す。
【００２３】
図３は本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置、特に中継局３０の構成を示すブロック図である。図３において中継局３０は、二つの無線機１００と、制御部２１０と、記憶部３００と、アンテナ６０ｂと、アンテナ６０ｃと、アンテナ７０とを備える。
【００２４】
図３において二つの無線機１００と制御部２１０は、送受信データパケットを伝送するデータバスと、無線機１００を制御するための制御バスが接続されており、無線機１００の動作は制御部２１０によって制御される。また、二つの無線機１００と制御部２１０と記憶部３００はメモリバス線で接続され、無線機１００と制御部２１０で得られた情報を記憶部３００に記憶および相互に読み出すことができる。
【００２５】
図３において中継局３０は、システム制御部１０より端末５０に至る下り方向通信を行う場合に、上流の基地局２０のアンテナ６０ａまたは中継局３０のアンテナ６０ｃから放出された電波をアンテナ６０ｂで受信し、受信した高周波信号を基地局２０側の無線機１００において信号処理することにより受信データパケットを抽出し、制御部２１０に供給する。制御部２１０は基地局２０側の無線機１００から供給された受信データパケットを転送するために、送信データパケットを端末局４０側の無線機１００に供給する。端末局４０側の無線機１００は制御部２１０から供給された送信データパケットを信号処理することにより高周波信号に変換し、アンテナ６０ｃに供給する。アンテナ６０ｃは端末局４０側の無線機１００から供給された高周波信号を電波として放出する。
【００２６】
一方、図３において中継局３０は、端末５０よりシステム制御部１０に至る上り方向通信を行う場合に、前述した中継局３０の下り方向通信時の動作を逆方向に行う。
また、アンテナ７０で受信した高周波信号は無線機１００に供給される。本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置では、アンテナ６０ｂとアンテナ７０と、ならびに、アンテナ６０ｃとアンテナ７０とを独立に設けたが、一つのアンテナを共通して用いることも可能である。更に、アンテナ６０ｂ及びアンテナ６０ｃはアンテナダイバーシティ用にそれぞれ複数設けられても良い。
【００２７】
なお、中継局３０内の基地局２０側の無線機１００は、特定の一つの親局、例えば、基地局２０内の無線機１００と論理的な接続関係を確立し、子局として動作する。一方、中継局３０内の端末局４０側の無線機１００は、その電波到達範囲に複数の中継局や端末局が存在する親局として動作し、論理的な接続関係をマネージメントする機能を有する。
【００２８】
次に端末局４０の構成について、図４を用いて説明する。
図４は本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置、特に端末局４０の構成を示すブロック図である。図４において端末局４０は、無線機１００と、制御部２２０と、記憶部３００と、アンテナ６０ｄと、アンテナ７０とを備える。
【００２９】
図４において無線機１００と制御部２２０は、送受信データパケットを伝送するデータバスと、無線機１００を制御するための制御バスが接続されており、無線機１００の動作は制御部２２０によって制御される。また、無線機１００と制御部２２０と記憶部３００はメモリバス線で接続され、無線機１００及び制御部２２０で得られた情報を記憶部３００に記憶および相互に読み出すことができる。
【００３０】
図４において端末局４０では、端末５０よりシステム制御部１０に至る上り方向通信を行う場合に、端末５０からシステム制御部１０宛ての送信データパケットが制御部２２０に供給され、制御部２２０はその送信データパケットを無線機１００に供給する。無線機１００は制御部２２０から供給された送信データパケットを信号処理することにより高周波信号に変換し、アンテナ６０ｄに供給する。アンテナ６０ｄは無線機１００から供給された高周波信号を電波として放出する。
【００３１】
一方、図４において端末局４０は、システム制御部１０より端末５０に至る下り方向通信を行う場合に、中継局３０−ｎのアンテナ６０ｃから放出された電波をアンテナ６０ｄで受信し、受信した高周波信号を無線機１００において信号処理することにより受信データパケットを抽出し、制御部２２０に供給する。制御部２２０は無線機１００から供給された受信データパケットを端末５０に供給する。
【００３２】
また、アンテナ７０で受信した高周波信号は無線機１００に供給される。本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置では、アンテナ６０ｄとアンテナ７０とを独立に設けたが、一つのアンテナを共通して用いることも可能である。更に、アンテナ６０ｄはアンテナダイバーシティ用に複数設けられても良い。
【００３３】
なお、端末局４０内の無線機１００は、特定の一つの親局、例えば、中継局３０内の端末局４０側の無線機１００と論理的な接続関係を確立し、子局として動作する。
図１における無線通信システム１の説明では、システム制御部１０より端末５０に至る下り方向通信と、端末５０よりシステム制御部１０に至る上り方向通信について述べたが、その他に対向する無線通信装置間、即ち、親局と子局との間における制御フレーム通信を行うことが可能である。
【００３４】
次に、無線機１００内の構成について図５を用いて詳細に説明する。
図５は本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置内の無線機１００の構成を示すブロック図である。図５において無線機１００は、送受信切換部１１０と送信部１２０と変調部１３０と第１の受信部１４０と復調部１５０と第１の信号レベル検出部１６０と第１のレーダ判定部１７０とを備える主送受信部１０１と、第２の受信部１４１と第２の信号レベル検出部１６１と第２のレーダ判定部１７１とを備える副受信部１０２と、アクセス制御部１８０とを備える。
【００３５】
ここで、無線機１００の主送受信部１０１で使用する伝送チャネルは、制御部２００または制御部２１０から制御信号バスを介してアクセス制御部１８０に指示されているものとする。
図５において無線機１００の主送受信部１０１が無線信号を受信する場合の動作について説明する。まず、アンテナ６０で受信した高周波信号が送受信切換部１１０に供給される。送受信切換部１１０では、アンテナ６０から第１の受信部１４０に信号を供給する経路が選択され、高周波信号を第１の受信部１４０に供給する。ここで図５では制御線を図示していないが、送受信切換部１１０における受信と送信の経路選択はアクセス制御部１８０によって制御される場合や、アクセス制御部１８０からの送受信動作の指示に応じて復調部１５０によって制御される場合が想定される。
【００３６】
第１の受信部１４０は、送受信切換部１１０から供給された高周波信号の内、所望の伝送チャネル帯域を抽出し、ベースバンド信号に周波数変換する。ここで図５では制御線を図示していないが、第１の受信部１４０においてベースバンド信号に変換される高周波信号の伝送チャネル周波数は、アクセス制御部１８０によって制御される場合や、アクセス制御部１８０からの送受信動作の指示に応じて復調部１５０によって制御される場合が想定される。第１の受信部１４０において周波数変換されて得たベースバンド信号は、復調部１５０と第１の信号レベル検出部１６０に供給される。復調部１５０は、第１の受信部１４０から供給されるベースバンド信号を復調して無線受信データパケットを取得し、アクセス制御部１８０に供給する。
【００３７】
第１の信号レベル検出部１６０は第１の受信部１４０から供給されたベースバンド信号の振幅値を検出し、信号強度情報としてアクセス制御部１８０と第１のレーダ判定部１７０に供給する。この時、第１の受信部１４０で受信した信号が一般の気象レーダなどで用いられる固定パルスレーダや可変パルスレーダであれば、信号強度情報が時間軸上でパルス的に変化することとなる。次に、第１のレーダ判定部１７０は、第１の信号レベル検出部１６０から供給されたベースバンド信号の振幅値変化のパルス幅に基づいて、一般気象レーダなどで用いられる固定パルスレーダや可変パルスレーダが含まれているか否かを判定し、レーダ検出結果をアクセス制御部１８０に供給する。
【００３８】
アクセス制御部１８０は、復調部１５０から供給された無線受信データパケットを解析し、自局宛のデータパケットであれば受信確認完了を示す確認応答データパケットを生成して変調部１３０に供給すると共に、無線受信データパケットからヘッダ情報を省いた受信データパケットを出力する。また、アクセス制御部１８０は、第１のレーダ判定部１７０から供給されたレーダ検出結果に基づき、主送受信部１０１で設定されている伝送チャネル情報と共に、この伝送チャネルにおけるレーダ検出結果を記憶部３００に記憶させる。
【００３９】
以上のように、主送受信部１０１では、受信データパケットの受信を行いながら、主送受信部１０１で使用されている伝送チャネルにおけるレーダ検出を並行して実行することが可能となる。
次に、図５において無線機１００の主送受信部１０１が無線信号を送信する場合の動作について説明する。まず、アクセス制御部１８０が送信データパケットを受け取った場合、送信データパケットにヘッダ情報を付加して無線送信データパケットを生成し、変調部１３０に供給する。変調部１３０はアクセス制御部１８０から供給された無線送信データパケットを変調し、ベースバンド信号を送信部１２０に供給する。
【００４０】
送信部１２０は、供給されたベースバンド信号を所定の伝送チャネル帯域の高周波信号に周波数変換すると共に、出力される高周波信号が所定の信号レベルとなるように増幅し、送受信切換部１１０に供給する。ここで図５では制御線を図示していないが、送信部１２０においてベースバンド信号から変換される高周波信号の伝送チャネル周波数は、アクセス制御部１８０によって制御される場合や、アクセス制御部からの送受信動作の指示に応じて変調部１３０によって制御される場合が想定される。送受信切換部１１０では、送信部１２０からアンテナ６０に信号を供給する経路が選択され、高周波信号がアンテナ６０に供給され、アンテナ６０から電波となって放出される。ここで図５では制御線を図示していないが、送受信切換部１１０における受信と送信の経路選択はアクセス制御部１８０によって制御される場合や、アクセス制御部からの送受信動作の指示に応じて変調部１３０によって制御される場合が想定される。
【００４１】
なお、無線機１００の受信動作において確認応答データパケットが変調部１３０に供給された場合も同様に、変調部１３０による変調と送信部１２０による周波数変換と増幅が行われ、アンテナ６０から電波が送信される。
また、図５では制御線を図示していないが、復調部１５０の信号処理動作と、変調部１３０の信号処理動作に係る設定は、それぞれアクセス制御部１８０により制御される。
次に、図５において無線機１００の副受信部１０２が全伝送チャネルの電波干渉状況の確認を行う場合の動作と、レーダ検出が必要な伝送チャネルに対するレーダ検出を行う場合の動作について説明する。
【００４２】
まず、アンテナ７０で受信した高周波信号が第２の受信部１４１に供給される。第２の受信部１４１は、アンテナ７０から供給された高周波信号の内、所望の伝送チャネル帯域を抽出し、ベースバンド信号に周波数変換する。ここで図５では制御線を図示していないが、第２の受信部１４１においてベースバンド信号に変換される高周波信号の伝送チャネル周波数は、アクセス制御部１８０によって制御される。第２の受信部１４１において周波数変換されたベースバンド信号は、第２の信号レベル検出部１６１に供給される。第２の信号レベル検出部１６１は第２の受信部１４１から供給されたベースバンド信号の振幅値を検出し、信号強度情報としてアクセス制御部１８０と第２のレーダ判定部１７１に供給する。この時、第２の受信部１４１で受信した信号が一般の気象レーダなどで用いられる固定パルスレーダや可変パルスレーダであれば、信号強度情報が時間軸上でパルス的に変化することとなる。次に、第２のレーダ判定部１７１は、第２の信号レベル検出部１６１から供給されたベースバンド信号の振幅値変化のパルス幅に基づいて、一般気象レーダなどで用いられる固定パルスレーダや可変パルスレーダが含まれているか否かを判定し、レーダ検出結果をアクセス制御部１８０に供給する。
【００４３】
ここで、アクセス制御部１８０は、第２の信号レベル検出部１６１から供給された信号強度情報に基づき、副受信部１０２で設定されている伝送チャネル情報と共に、この伝送チャネルにおける信号強度情報を記憶部３００に記憶させる。
またここで、アクセス制御部１８０は、第２のレーダ判定部１７１から供給されたレーダ検出結果に基づき、副受信部１０２で設定されている伝送チャネル情報と共に、この伝送チャネルにおける信号強度情報を記憶部３００に記憶させる。
【００４４】
以上のように、副受信部１０２が信号レベルとレーダ判定部を主送受信部１０１とは別に有していることに、本実施例の一つの特徴がある。このため副受信部１０２では、主送受信部１０１が送受信している伝送チャネル周波数に関わらず、任意の伝送チャネルにおける電波干渉状況の確認とレーダ検出が必要な伝送チャネルに対するレーダ検出を独立して実行することが可能となる。
ここで、第１のレーダ判定部１７０及び第２のレーダ判定部１７１で判定するレーダの例として一般気象レーダになどで用いられるパルスレーダを挙げたが、空港気象レーダや雷レーダに用いられるチャープレーダやホッピングレーダなど複数種のレーダを検出可能なレーダ検出部としてもよい。
【００４５】
以下、本発明の第１の実施形態に係る無線通信装置において、レーダ検出を必要とする伝送チャネルで無線通信を行っている場合に、該伝送チャネルでレーダ検出した場合にも、データ通信が途切れないよう、運用前のレーダ検出が完了した伝送チャネルに切り換える方法について、図６乃至図８を用いて詳述する。
【００４６】
図６は本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて使用される伝送チャネルの一例である。図６では便宜的に２．４ＧＨｚ帯と５．２ＧＨｚ帯と５．３ＧＨｚ帯と５．６ＧＨｚ帯の４つの帯域に分類して一例を示した。これらの帯域のうち、５．３ＧＨｚ帯と５．６ＧＨｚ帯については、ＩＴＵ−Ｒ勧告によりレーダ検出を必要とする伝送チャネルとして規定されている。一方、２．４ＧＨｚ帯と５．２ＧＨｚ帯についてはレーダ検出を必要としない伝送チャネルである。
【００４７】
図７は本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて、無線機１００が全伝送チャネルの電波干渉状況の確認を行う場合の動作を説明するためのフローチャートである。なお、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおいては、中継局３０の基地局２０側の無線機１００及び端末局４０内の無線機１００、即ち、子局側の無線機１００が図７に示すフローチャートを実行する。説明を簡単にするため、中継局３０−１内の無線機１００の場合について説明する。
図７のステップＳ１００において無線機１００は、主送受信部１０１によって図６に示した伝送チャネルの内の親局が設定した伝送チャネルを用いてデータ通信を行っているものとする。
【００４８】
まず、図７のステップＳ１０１においてアクセス制御部１８０は、第２の受信部１４１に設定すべき伝送チャネル番号をリセット、即ちＮ＝１とし、ステップＳ１０２に進む。次にステップＳ１０２においてアクセス制御部１８０は、副受信部１０２においてＣＨ１を選択するよう制御し、ステップＳ１０３に進む。次にステップＳ１０３においてアクセス制御部１８０は、第２の信号レベル検出部１６１から信号強度情報を取得し、ステップＳ１０４に進む。次にステップＳ１０４においてアクセス制御部１８０は、取得した信号強度情報と伝送チャネル番号とを関連付けて記憶部３００に記憶させ、ステップＳ１０５に進む。
【００４９】
ステップＳ１０５においてアクセス制御部１８０は、第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて使用される伝送チャネル全てをスキャンしたか否かを判定し、スキャンしていなければステップＳ１０６に進み、スキャンが完了していればステップＳ１０７に進む。ステップＳ１０６においてアクセス制御部１８０は、第２の受信部１４１に設定すべき伝送チャネル番号に“１”を追加し、ステップＳ１０２において次のチャネルが選択できるようにしてステップＳ１０２に進む。また、ステップＳ１０７においてアクセス制御部１８０は、記憶部３００に記憶させた全チャネルの信号強度情報を基地局２０に対して制御フレーム通信により転送する。ステップＳ１０７を終了した後はステップＳ１０１に戻り、再度前記したフローを行う。
【００５０】
制御フレーム通信を受信した基地局２０において制御部２００は、中継局３０−１における全チャネルの信号強度情報として記憶部３００に記憶させる。また、中継局３０−１において無線機１００で取得した全チャネルの信号強度情報は、記憶部３００に記憶されるため、中継局３０−１内の無線機１００からも参照することが可能である。以下、中継局３０−２から中継局３０−ｎ及び端末局４０内の無線機１００においても同様に動作する。
【００５１】
以上のステップにより、基地局２０の記憶部３００には、中継局３０−１が設置された場所における全チャネルの信号強度情報が記憶されていることとなる。また、中継局３０−１の記憶部３００には、中継局３０−１が設置された場所における全チャネルの信号強度情報と、中継局３０−２が設置された場所における全チャネルの信号強度情報が記憶されていることとなる。以下同様に、中継局３０−ｎの記憶部３００には、中継局３０−ｎが設置された場所における全チャネルの信号強度情報と、端末局４０が設置された場所における全チャネルの信号強度情報が記憶されていることとなる。また、端末局４０の記憶部３００には、端末局４０が設置された場所における全チャネルの信号強度情報が記憶されていることとなる。
【００５２】
図８は本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおいて、無線機１００が任意の伝送チャネルにおけるレーダ検出を独立して実行する動作を説明するためのフローチャートである。なお、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおいては、基地局２０内の無線機１００及び中継局３０の端末局４０側の無線機１００、即ち、親局側の無線機１００が図８に示すフローチャートを実行する。説明を簡単にするため、中継局３０−１内の無線機１００の場合について説明する。
【００５３】
図８のステップＳ２００において無線機１００は、主送受信部１０１によって図６に示した伝送チャネルの内の親局が設定した伝送チャネルを用いてデータ通信を行っているものとする。また、ステップＳ２００において中継局３０−１は、図７に示したステップによって中継局３０−１が設置された場所における全チャネルの信号強度情報と、中継局３０−２が設置された場所における全チャネルの信号強度情報が記憶部３００に記憶されている状態とする。
【００５４】
まず、図８のステップＳ２０１においてアクセス制御部１８０は、記憶部３００に記憶された中継局３０−１が設置された場所における全チャネルの信号強度情報と、中継局３０−２が設置された場所における全チャネルの信号強度情報とに基づいて、電波干渉が少ない伝送チャネルを切換先候補チャネルとして選択し、ステップＳ２０２に進む。またこのステップＳ２０１において、記憶部３００に切換先候補チャネルを記憶させることも可能である。次にステップＳ２０２においてアクセス制御部１８０は、ステップＳ２０１において選択された切換先候補チャネルがレーダ検出を必要とする伝送チャネルが否かを判定し、レーダ検出が必要（例えば、図６におけるＣＨ２４）であればステップＳ２０４に進み、レーダ検出が不要（例えば、図６におけるＣＨ１）であればステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３においてアクセス制御部１８０はチャネル切換認可フラグを“ＨＩＧＨ”として記憶部３００に記憶させる。
【００５５】
一方、ステップＳ２０４においてアクセス制御部１８０は、副受信部１０２において切換先候補チャネルを選択するよう制御することによりレーダ検出を開始させ、ステップＳ２０５に進む。ステップＳ２０５においてアクセス制御部１８０は、第２のレーダ検出部１６１から供給されるレーダ検出情報に基づきレーダが検出されたか否かを判定し、レーダが検出された場合はステップＳ２０６に進み、レーダが検出されていない場合にはステップＳ２０８に進む。ステップＳ２０８においてアクセス制御部１８０は、ステップＳ２０４においてレーダ検出を開始してから６０秒以上経過しているか否かを判定し、６０秒以上経過していればステップＳ２０９に進み、経過していなければステップＳ２０５に戻る。ステップＳ２０９においてアクセス制御部１８０は、チャネル切換認可フラグを“ＨＩＧＨ”として記憶部３００に記憶させ、ステップＳ２０５に戻りレーダが検出されたか否かの判定を繰返す。
【００５６】
一方、ステップＳ２０６においてアクセス制御部１８０は、チャネル切換認可フラグを“ＬＯＷ”として記憶部３００に記憶させ、ステップＳ２０７に進む。次にステップＳ２０７においてアクセス制御部１８０は、切換先候補チャネルの再選択を行い、ステップＳ２０２に戻りレーダが検出されないチャネルを改めて探すようにする。
【００５７】
以上のステップにより、中継局３０−１の端末局４０側の無線機１００では、中継局３０−１が設置された場所における全チャネルの信号強度情報と、中継局３０−２が設置された場所における全チャネルの信号強度情報に基づいて電波干渉が少ない伝送チャネルとして切換先候補チャネルを確保することができる。また更に、その切換先候補チャネルがレーダ検出を必要とする伝送チャネルである場合に、主送受信部１０１で使用している伝送チャネルがレーダ検出を必要とする伝送チャネルか否かに関わらず、事前に６０秒間のレーダ検出を完了させることができる。
【００５８】
これにより、主送受信部１０１において使用している伝送チャネルがレーダ検出を必要とする伝送チャネルである時、第１のレーダ検出部１６０でレーダを検出した際に、アクセス制御部１８０は、チャネル切換認可フラグが“ＨＩＧＨ”であることを確認することにより、事前の６０秒間レーダ検出が必要な伝送チャネルに切り換える場合でも、即座にチャネルを切り換えることが可能であり、更に電波干渉がより少ない伝送チャネルを選択することができる。
【００５９】
よって本発明によれば、レーダ検出を必要とする伝送チャネルで無線通信を行っている場合に、該伝送チャネルでレーダ検出した場合にも、データ通信が途切れないよう、運用前のレーダ検出が完了した伝送チャネルに切り換えることを可能とする無線通信システムおよび無線通信装置を提供することができる。
【実施例２】
【００６０】
本実施例では、中継局だけでなく基地局と端末局においても、レーダ検出を必要とする伝送チャネルで無線通信を行っている場合に、該伝送チャネルでレーダ検出した場合にも、データ通信が途切れないよう、運用前のレーダ検出が完了した伝送チャネルに切り換えることを可能とする無線通信システムの例を説明する。
【００６１】
図９は本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムの構成を示すブロック図である。図９において無線通信システム２は、システム制御部１０と、アンテナ６０ａ−１及びアンテナ６０ａ−２を備える無線通信装置２１と、アンテナ６０ｂとアンテナ６０ｃを備える無線通信装置３０ａ−１〜ｎ及び無線通信装置３０ｂ−１〜ｍと、アンテナ６０ｄ−１とアンテナ６０ｄ−２を備える無線通信装置４１と、端末５０と、から構成される。
【００６２】
本実施の形態は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムと比較して、基地局２１から端末局４１に至る中継経路を二通り設けている点であり、二つの中継経路で同じデータを伝送することにより通信の信頼性を向上することができる。
【００６３】
無線通信システム２において、システム制御部１０から端末５０に対してデータパケットを送信する場合は、システム制御部１０から基地局２１に供給されたデータパケットが、基地局２１から中継局３０a−１へ、中継局３０ａ−１から中継局３０a−２へというように、ｎ番目の中継局３０a−ｎまで順次中継され、最後に中継局３０a−ｎから端末局４１へ送信される。これと平行して、システム制御部１０から基地局２１に供給されたデータパケットが、基地局２１から中継局３０ｂ−１へ、中継局３０ｂ−１から中継局３０ｂ−２へというように、ｍ番目の中継局３０ｂ−ｍまで順次中継され、最後に中継局３０ｂ−ｍから端末局４１へ送信される。端末局４１では二つの経路で受信した二つデータから先決処理や多数決処理などにより受信データを生成し、端末５０へデータパケットが供給される。一方、端末５０からシステム制御部１０にデータパケットを送信する場合は、下り方向通信とは逆の処理が行われる。
【００６４】
本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムにおける中継局３０の構成及び動作は、本発明の第１の実施形態に係る無線通信システムにおける中継局３０と同様の構成及び動作を行うものであり、説明を省略する。
【００６５】
次に基地局２１の構成について、図１０を用いて説明する。
図１０は本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置、特に基地局２１の構成を示すブロック図である。図１０において基地局２１は、二つの無線機１００と、制御部２００と、記憶部３００と、アンテナ６０ａ−１と、アンテナ６０ａ−２と、アンテナ７０とを備える。図１０において基地局２１は、中継器３０と同様のハードウェア構成で実現できる。
【００６６】
なお、基地局２１と中継局３０との違いは、基地局２１内の無線機１００−１及び無線機１００−２が共に、その電波到達範囲に複数の中継局や端末局が存在する親局として動作し、論理的な接続関係をマネージメントする機能を有することにある。
【００６７】
次に端末局４１の構成について、図１１を用いて説明する。
図１１は本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムにおける無線通信装置、特に端末局４１の構成を示すブロック図である。図１１において端末局４１は、二つの無線機１００と、制御部２２０と、記憶部３００と、アンテナ６０ｄ−１と、アンテナ６０ｄ−２と、アンテナ７０とを備える。図１１において端末局４１は、中継器３０と同様のハードウェア構成で実現できる。
なお、端末局４１と中継局３０との違いは、端末局４１内の無線機１００−１及び無線機１００−２が共に、特定の一つの親局、例えば、中継局３０内の端末局４０側の無線機１００と論理的な接続関係を確立し、子局として動作することにある。
【００６８】
以上のように構成した無線通信システム２において、基地局２１内の無線機１００−１では、図８に示したレーダ検出を独立して実行し、基地局２１内の無線機１００−１では、図７に示した全伝送チャネルの電波干渉状況の確認を行うことにより、基地局においても、基地局２１が設置された場所における全チャネルの信号強度情報と、中継局３０a−１及び中継局３０ｂ−１が設置された場所における全チャネルの信号強度情報に基づいて電波干渉が少ない伝送チャネルとして切換先候補チャネルを確保することができる。また更に、その切換先候補チャネルがレーダ検出を必要とする伝送チャネルである場合に、主送受信部１０１で使用している伝送チャネルがレーダ検出を必要とする伝送チャネルか否かに関わらず、事前に６０秒間のレーダ検出を完了させることができる。
【００６９】
これにより、主送受信部１０１において使用している伝送チャネルがレーダ検出を必要とする伝送チャネルである時、第１のレーダ検出部１６０でレーダを検出した際に、アクセス制御部１８０は、チャネル切換認可フラグが“ＨＩＧＨ”であることを確認することにより、事前の６０秒間レーダ検出が必要な伝送チャネルに切り換える場合でも、即座にチャネルを切り換えることが可能であり、更に電波干渉がより少ない伝送チャネルを選択することができる。
【００７０】
よって本発明によれば、レーダ検出を必要とする伝送チャネルで無線通信を行っている場合に、該伝送チャネルでレーダ検出した場合にも、データ通信が途切れないよう、運用前のレーダ検出が完了した伝送チャネルに切り換えることを可能とする無線通信システムおよび無線通信装置を提供することができる。
更に、本発明の第２の実施形態に係る無線通信システムにおいては、基地局と中継局と端末局とで共通ハードウェア構成の無線通信装置を用いることができ、製造効率の向上により安価な無線通信システムを提供することができる。
【００７１】
なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換えをすることが可能である。
【００７２】
また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現してもよい。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現してもよい。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Solid State Drive）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。
【００７３】
また、制御線や情報線は説明上必要と考えられるものを示しており、製品上必ずしも全ての制御線や情報線を示しているとは限らない。実際には殆ど全ての構成が相互に接続されていると考えてもよい。
【符号の説明】
【００７４】
１０…システム制御部、２０，２１…基地局、３０…中継局、４０，４１…端末局、５０…端末、６０，７０…アンテナ、１００…無線機、２００，２１０，２２０…制御部、３００…記憶部、１１０…送受信切換部、１２０…送信部、１３０…変調部、１４０，１４１…受信部、１５０…復調部、１６０，１６１…信号レベル検出部、１７０，１７１…レーダ判定部、１８０…アクセス制御部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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