(57)【要約】【課題】  妨害波の存在をリアルタイムに検出して回避するように周波数を変更し、さらに、妨害波の周波数変動が予測できる場合は、この予測できる妨害波を回避できる周波数に事前に変更することによって、妨害波の影響を受けにくくする妨害波予想周波数制御通信方式を提供する。【解決手段】  時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式で、自局の無線ネットワークで通信に使用している以外の同じ周波数帯を使用する無線信号を妨害波として検出して妨害波データを記憶し、妨害波データを判断して妨害波の影響を最も受けにくい最適な周波数を選定して、通信品質が劣化したときに検出した最適な周波数への変更を指示する最適周波数変更指示する妨害波予測式通信制御方法および装置である。【選択図】      図１
2006067462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式を使用した通信制御方法において、
自局の無線ネットワークで通信に使用している同じ周波数帯域であって自局以外でまたは他の用途で使用する無線信号が存在するかどうかを判別する妨害波存在有無判別過程と、
前記存在する無線信号の妨害波データから判断して妨害波の影響を最も受けにくい最適な周波数を選定する最適周波数選定過程と、
通信品質が劣化したときに前記選定した最適な周波数への変更を指示する最適周波数変更指示過程とからなる妨害波予測式周波数制御通信方法。
【請求項２】
時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式を使用した通信制御装置において、
自局の無線ネットワークで通信に使用している同じ周波数帯域であって自局以外でまたは他の用途で使用する無線信号が存在するかどうかを判別する妨害波データ判別回路と、
前記存在する無線信号の妨害波データから判断して妨害波の影響を最も受けにくい最適な周波数を選定する最適周波数選定回路と、
通信品質が劣化したときに前記選定した最適な周波数への変更を指示する最適周波数変更指示回路とからなる妨害波予測式通信制御装置。
【請求項３】
時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式を使用した通信制御方法において、
自局の無線ネットワークで通信に使用している同じ周波数帯域であって自局以外でまたは他の用途で使用する無線信号があるかどうかを受信したときに受信した電波のレベルを検出する受信レベル検出機能および前記無線信号の帯域を調査する無線信号帯域調査機能および前記無線信号が自局の無線通信方式と同規格のＳＳ無線信号であるかどうかを検出するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出機能からなる妨害波検出過程と、
前記存在する無線信号の妨害波データから判断して妨害波の影響を最も受けにくい最適な周波数を選定および予測して通信品質が劣化したときまたは劣化が予測されるときに前記選定した最適な周波数への変更を指示する最適周波数変更指示過程とからなる妨害波予測式周波数制御通信方法。
【請求項４】
時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式を使用した通信制御装置において、
自局の無線ネットワークで通信に使用している同じ周波数帯域であって自局以外でまたは他の用途で使用する無線信号があるかどうかを受信したときに受信した電波のレベルを検出する受信レベル検出機能部および前記無線信号の帯域を調査する無線信号の帯域調査機能部および前記無線信号が自局の無線通信装置と同規格のＳＳ無線信号であるかどうかを検出するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出機能部とからなる妨害波検出回路と、
前記存在する無線信号の妨害波データから判断して妨害波の影響を最も受けにくい最適な周波数を選定および予測して通信品質が劣化したときまたは劣化が予測されるときに前記選定した最適な周波数への変更を指示する最適周波数変更指示回路とからなる妨害波予測式通信制御装置。
【請求項５】
請求項１または請求項３に記載の最適周波数変更指示過程が、妨害波が時間的に一定に変動するときは、妨害波の影響を受ける前に、周波数を切り換える妨害波予測式周波数制御通信方法。
【請求項６】
請求項１または請求項３に記載の最適周波数変更指示過程が、時間統計的に存在する妨害波に傾向があるときは最も影響のない周波数を予測して周波数を切り換える妨害波予測式周波数制御通信方法。
【請求項７】
請求項２または請求項４に記載の最適周波数変更指示回路の妨害波が時間的に一定に変動するときは、妨害波の影響を受ける前に、周波数を切り換える妨害波予測式通信制御装置。
【請求項８】
請求項２または請求項４に記載の最適周波数変更指示回路の妨害波が時間統計的に存在する妨害波に傾向があるときは、最も影響のない周波数を予測して周波数を切り換える妨害波予測式通信制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、妨害波予測式周波数制御通信方式に関し、特に、拡散スペクトラム方式無線通信網（spread spectrum local area network）（以下、ＳＳ無線ＬＡＮという）を使用した無線装置を利用する場合の無線通信において、他無線設備からの妨害を受けたときに、これを回避して安定した無線通信を確保する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年一般に広く普及しているＳＳ無線ＬＡＮを使用した無線装置を利用する場合の無線通信において、他無線設備からの妨害を受けたときにこれを回避して、安定した無線通信を確保する技術開発が急速に進展している。このＳＳ無線ＬＡＮが主に使用される周波数帯は、ＩＳＭバンド（Industrial、Scientific、Medical Band）といわれ、２．４ＧＨｚ帯（2400 MHz〜2500 MHz）が使用されている。
【０００３】
このＩＳＭバンドは、ＳＳ無線ＬＡＮ以外にも高周波加熱機器（電子レンジ）、医療用設備、防犯用無線など産業科学医療用の機器に開放された周波数で、多数の国で使用されている。このＩＳＭバンドの電波として利用する場合でも、ＳＳ無線ＬＡＮ以外にも別規格の無線にも利用する周波数帯であり、その他にも構内用移動識別装置が出力する電波などが存在する周波数帯である。
【０００４】
そこで、ＳＳ無線ＬＡＮをこのＩＳＭバンドの周波数帯で使用する場合には、（ａ）他の目的で設置された同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮ装置が出力する電波、（ｂ）別規格の無線を利用する無線設備が出力する電波によって、通信に妨害を受ける可能性があるために、妨害波を検出してこの検出した妨害波を適切に回避する技術が重要である。
【０００５】
［従来技術１］
図３は、従来技術１の無干渉通信方式の電気的等価図である。（特許文献１参照）。図３の従来技術１は、無線通信方式において、通信品質が劣化すると、拡散符号または周波数チャネルの変更を送信側に請求して、拡散符号または周波数チャネルを変更することによって良好な通信品質を確保する技術である。
【０００６】
図３では、相手局から特定タイムスロットによって切り換え信号が送られて来ると、アンテナ１０６、アンテナ共用器１０５、受信機１０７、復号器１０８を介して搬送波周波数切換要求信号検出回路１１０が検出を行い、これに応じて周波数切換制御回路１０９が送信機１０４および受信機１０７の各周波数を切り換える。また、受信状況の劣化をＢＥＲ測定回路１１１が判定すると、これに応じ搬送波周波数切換要求信号多重回路１１２が切り換え信号を発生し、符号器１０３へ与えて所定タイムスロットへ挿入し送信機１０４、アンテナ共用器１０５、アンテナ１０６によって送信すると共に、周波数切換制御回路１０９が送信機１０４および受信機１０７の各周波数を切り換えている。
【０００７】
［従来技術２］
図４は、従来技術２のスペクトラム拡散通信装置の電気的等価図である。（特許文献２参照）。図４の従来技術２は、時分割多重の送受信を行う無線通信方式において、送受信周波数の切り換えを自動的に行い、干渉波の妨害を排除する技術である。
【０００８】
図４では、誤り訂正／検出実行信号をもとに相関値スレッショルド変更信号、拡散符号設定信号および周波数設定信号を出力する通信品質監視部２１１を従来のスペクトラム拡散通信装置に加えて構成したものであって、同期保持モードでは通信品質が劣化したときまたは劣化のおそれがあるときは（以下、劣化するときという）、常に良好な通信品質を確保するために別の拡散符号または周波数チャネルに変更するように積極的に送信側に請求し、その後に送信側から指定された拡散符号または周波数チャネルに変更している。
【０００９】
［従来技術３］
図５は、従来技術３の無線通信監視システムの電気的等価図である。（特許文献３参照）。図５の従来技術３は、受信周波数を切り換えて、妨害波の存在を検出して記憶する技術である。
【００１０】
図５では、周波数切替器３０５によって受信周波数を全周波数に亘り順次切り換え、そのときの受信レベルを電波レベル検出器３０３によって検出してロギング用記憶部３０６へ周波数に対応した検出レベルを記憶する。このとき、基準レベルと各検出レベルとを比較してこの比較結果によって妨害波か否かを判別する。この比較結果もロギング用記憶部３０６へ記憶して、以上の処理を時計３０７によって一定周期で制御して、妨害波の間欠的発生を検知している。
【００１１】
特許文献は下記のとおりである。
【特許文献１】特開平０６−８５７９４号公報
【特許文献２】特開平０６−２５２８８２号公報
【特許文献３】特開平０８−７０２７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従来から、無線通信装置が無線通信中に通信が劣化したときに、使用している周波数チャネルに妨害波が存在するか否かを検出して妨害波の存在を確認したときには、周波数を切り換えることによって、妨害波の影響を回避して安定した通信をしようとする技術が開発され実用化している。しかし、切り換えた周波数チャネルにおいても別の妨害波の影響を受けることもあり、周波数チャネルを切り換えても、安定した通信をすることができるかどうか確かでなかった。
【００１３】
上記のように、従来技術では、妨害波が存在して別の周波数に切り換えるときに、どの周波数に切り換えれば、別の妨害波の影響を受けないかの適切な判断をして、別の妨害波の影響を受けないようにすることができなかった。したがって、切り換えようとする周波数に、妨害波が存在しているかどうかを判別すると共に、妨害波が存在することを予測して、妨害波の影響を受ける前に、予め切り換えておくことができなかった。
【００１４】
本発明は、上記の妨害波の存在をリアルタイムに検出し、これを回避するように周波数を変更し、さらに、妨害波の周波数変動が予測できる場合は、この予測できる妨害波を回避できる周波数に事前に変更することによって、妨害波の影響を受けにくくする妨害波予測式周波数制御通信方式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】
【００１５】
本発明は、図２に示すように、時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式を使用した無線方法において、
自分の従局装置（以下、自局という）の無線ネットワークで通信に使用している同じ周波数帯域であって自局以外でまたは他の用途で使用する無線信号が存在するかどうかを判別する妨害波存在有無判別過程と、
上記存在する無線信号の妨害波データから判別して妨害波の影響を最も受けにくい最適な周波数を選定する最適周波数選定過程と、
通信品質が劣化したときに最適な周波数への変更を指示する最適周波数変更指示過程とからなる妨害波予測式通信制御方法および制御装置である。
【００１６】
本発明は、図１に示すように、時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式を使用した無線装置において、
自局の無線ネットワークで通信に使用している同じ周波数帯域であって自局以外でまたは他の用途で使用する無線信号が存在するかどうかを判別する妨害波検出回路１０と、
上記存在する無線信号の妨害波データから判別して妨害波の影響を最も受けにくい最適な周波数を選定する最適周波数選定回路７と、
通信品質が劣化したときに最適な周波数への変更を指示する最適周波数変更指示回路８とからなる妨害波予測式通信制御装置である。
【発明の効果】
【００１７】
以下に記載する本発明の効果のすべてを同時に有している必要はなく、本発明の一つ以上の効果を有していればよい。
【００１８】
本発明は、上記の妨害波の存在をリアルタイムに検出し、これを回避するように周波数を変更し、さらに、妨害波の周波数変動が予測できる場合は、この予測できる妨害波を回避できる周波数に事前に変更することによって、妨害波の影響を受けにくくすることができる。
【００１９】
本発明は、リアルタイムに各周波数チャネルでの妨害波の存在状況を把握することによって、通信品質が劣化した場合または劣化が予想される場合には、妨害のない周波数または妨害の影響の少ない周波数に変更することによって、通信品質の劣化を最小限に抑える効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
発明を実施するための最良の形態は、図２に示すように、時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式を使用した無線方法において、
周波数を順に切り換えて、その周波数に無線信号が存在するかどうかを測定する妨害波存在調査ステップＳＴ１と、
妨害波存在調査結果を記憶する妨害波存在調査データ記憶ステップＳＴ２と、
測定した結果に無線信号が存在するかどうかを判別する妨害波存在有無判別ステップＳＴ３と、
無線信号が存在しているときに、その無線信号の帯域を調査する無線信号帯域調査ステップＳＴ４と、
帯域調査結果を記憶する無線信号帯域調査データ記憶ステップＳＴ５と、
帯域がしきい値以上であるかどうかを判別する無線信号帯域しきい値判別ステップＳＴ６と、
無線信号が同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮ方式であるかどうかを検出するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出ステップＳＴ７と、
ＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データを記憶するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データ記憶ステップＳＴ８と、
ＳＳ無線ＬＡＮ信号がしきい値以上であるかどうかを判別する無線信号帯域しきい値判別ステップＳＴ９と、
他周波数での妨害状況を把握して通信品質が良好と思われる周波数を探索し、逐次、通信の相手局に伝えて、相互に通信品質が良好な周波数が一致した場合は、お互いにこの周波数を変更可能な周波数群として記憶しておき、現時点で使用中の周波数での通信品質が劣化した場合または通信品質の劣化が予測される場合は、相互に決められた規則に従って、周波数を変更する周波数切替ステップＳＴ１０とからなる妨害波予測式通信制御方法である。
【００２１】
［最良の形態以外の実施の形態］
以下に、上記の発明を実施するための最良の形態以外に、本出願の発明を実施することができる実施の形態を列挙する。実施の形態は図面を参照して説明するので、実施の形態で説明する図面について説明する。
【００２２】
なお、以下の説明で使用する用語の関係を大別するとつぎのとおりである。
「調査」は上位概念を表し、「調査」結果は、測定（値）、検出（値）などの直接的データと外部から収集したデータ、統計データ、学習機能で得たデータなどの間接的データ（情報）とに大別し、主として直接的データで選定することを「判別」といい、主として間接的データで選定することを「判断」という。
【００２３】
また、前述した実施の形態の例示において、「存在する無線信号の妨害波データ」の「存在する」とは、現時点で妨害を受けた場合の他に、現時点で妨害を受けていなくても、妨害を受けることが予測される場合を含んでいる。
【００２４】
［図１の説明］
図１は、本発明の妨害波予測式周波数制御通信装置の実施例のブロック図である。アンテナ１は、時分割多重通信の電波を送受信すると共に、待機時間に自局の受信周波数を切り換えて他の周波数において電波が存在しているかどうかを調査する電波を送受信する。
【００２５】
送受信回路２は、時分割多重通信の電波および自局から送信する電波をアンテナ１に出力すると共に、受信した電波を変復調回路３に出力する。変復調回路３は、送信時には一次変調した後に拡散された二次変調信号をＲＦ信号に変調して送受信回路２に出力すると共に、受信時にはＲＦ信号を二次復調してバンドパスフィルタを通過させた信号を一次復調して妨害波検出回路１０に出力する。変調・拡散・符号化処理回路４は、送信時には変復調回路３の一次変調された信号をＰＮ符号を付加して拡散処理すると共に、受信時には一次変調された信号をＰＮ符号に同期したＰＮ符号を付加して逆拡散処理をする。
【００２６】
妨害波データ記憶回路５は、周波数を切り換えてその周波数に無線信号が存在するかどうかを測定した妨害波存在調査結果および無線信号が存在したときに狭帯域であるかどうかを調査した帯域調査結果およびＳＳ無線ＬＡＮ信号検出結果からなる妨害波データを記憶する機能を備えている。妨害波データ判別回路６は、（ａ）測定した結果に無線信号が存在するかどうかを判別する機能および（ｂ）帯域がしきい値以上であるかどうかを判別する機能および（ｃ）ＳＳ無線ＬＡＮ信号がしきい値以上であるかどうかを判別する機能を備えている。
【００２７】
周波数設定回路７は、最適周波数選定回路であって、他周波数での妨害状況を把握して通信品質が良好と思われる周波数を探索し、逐次、通信の相手局に伝えて、相互に通信品質が良好な周波数が一致した場合は、お互いにこの周波数を変更可能な周波数群として記憶しておき、現時点で使用中の周波数での通信品質が劣化した場合または通信品質の劣化が予測される場合は、相互に決められた規則に従って周波数を変更する。周波数制御回路８は、最適周波数変更指示回路であって、周波数を切り換えて干渉妨害を避ける。
【００２８】
妨害波検出回路１０は、待機時間に自局の受信周波数を切り換えて他の周波数において電波が存在しているかどうかを判別する妨害波存在調査機能部１１（以下、受信レベル検出という）および各周波数で存在する無線信号の帯域を調査（狭帯域であるかどうかを調査）する無線信号帯域調査機能部１２および同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮの信号であるかどうかを判別するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出部１３からなる。
【００２９】
［図２の説明］
図２は、図１のブロック図の動作順序を示すフローチャートである。妨害波存在調査ステップＳＴ１は、周波数を順に切り換えて、その周波数に無線信号が存在するかどうかを測定する。妨害波存在調査データ記憶ステップＳＴ２は、妨害波存在調査結果を記憶する。妨害波存在有無判別ステップＳＴ３は、測定した結果に無線信号が存在するかどうかを判別する。
【００３０】
無線信号帯域調査ステップＳＴ４は、無線信号が存在しているときに、その無線信号の帯域を調査する。無線信号帯域調査データ記憶ステップＳＴ５は、帯域調査結果を記憶する。無線信号帯域しきい値判別ステップＳＴ６は、帯域がしきい値以上であるかどうかを判別する。
【００３１】
ＳＳ無線ＬＡＮ信号検出ステップＳＴ７は、無線信号が同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮ方式であるかどうかを検出する。ＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データ記憶ステップＳＴ８は、ＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データを記憶する。ＳＳ無線ＬＡＮ信号しきい値判別ステップＳＴ９は、ＳＳ無線ＬＡＮ信号がしきい値以上であるかどうかを判別する。周波数切替ステップＳＴ１０は、通信品質が劣化したときに最適な周波数への切替（変更）を指示する。
【００３２】
［実施の形態と図１のブロック図と図２のフローチャートとの対応関係］
後述する実施の形態と図１の実施例のブロック図と図２の実施例のフローチャートとの対応関係はつぎのとおりである。図２のフローチャートは、妨害波存在有無判別過程と無線信号帯域しきい値判別過程とＳＳ無線ＬＡＮ信号しきい値判別過程と最適周波数変更指示過程とから形成されている。
【００３３】
上記妨害波存在有無判別過程の主要部は妨害波存在有無判別ステップＳＴ３であって、妨害波存在調査ステップＳＴ１および妨害波存在調査データ記憶ステップＳＴ２は判別ステップで使用するデータを収集して記憶する。また、上記無線信号帯域しきい値判別過程の主要部は無線信号帯域しきい値判別ステップＳＴ６であって、帯域調査ステップＳＴ４および無線信号帯域調査データ記憶ステップＳＴ５は判別ステップで使用するデータを収集して記憶する。
【００３４】
さらに、上記ＳＳ無線ＬＡＮ信号しきい値判別過程の主要部はＳＳ無線ＬＡＮ信号しきい値判別ステップＳＴ９であって、ＳＳ無線ＬＡＮ信号検出ステップＳＴ７およびＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データ記憶ステップＳＴ８は判別ステップで使用するデータを収集して記憶する。妨害波データ判別過程または最適周波数選定過程の主要部は妨害波存在有無判別ステップＳＴ３と無線信号帯域しきい値判別ステップＳＴ６とＳＳ無線ＬＡＮ信号しきい値判別ステップＳＴ９とである。最適周波数変更指示過程は、ＳＳ無線ＬＡＮ信号しきい値判別ステップＳＴ９の指令によって周波数を切り換える周波数切替ステップＳＴ１０である。妨害波検出機能または過程の主要部は、妨害波存在調査ステップＳＴ１と無線信号帯域調査ステップＳＴ４とＳＳ無線ＬＡＮ信号検出ステップＳＴ７である。
【００３５】
図１の妨害波データ記憶回路５は、図２の妨害波存在調査データ記憶ステップＳＴ２と無線信号帯域調査データ記憶ステップＳＴ５とＳＳ無線ＬＡＮ信号検出ステップＳＴ７とを実行するための回路である。図１の妨害波データ判別回路６は、図２の妨害波存在有無判別ステップＳＴ３および無線信号帯域しきい値判別ステップＳＴ６およびＳＳ無線ＬＡＮ信号しきい値判別ステップＳＴ９を実行するための回路である。
【００３６】
［実施の形態の例示］
以下、実施の形態を例示して図面を参照して説明する。
【００３７】
実施の形態１の発明は、図２に示すように、時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式を使用した通信制御方法において、
自局の無線ネットワークで通信に使用している同じ周波数帯域であって自局以外でまたは他の用途で使用する無線信号が存在するかどうかを判別する妨害波存在有無判別過程と、
上記存在する無線信号の妨害波データから判断して妨害波の影響を最も受けにくい最適な周波数を選定する最適周波数選定過程と、
通信品質が劣化したときに上記選定した最適な周波数への変更を指示する最適周波数変更指示過程とからなる妨害波予測式通信制御方法である。
【００３８】
実施の形態２は、時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式を使用した通信制御装置において、
自局の無線ネットワークで通信に使用している同じ周波数帯域であって自局以外でまたは他の用途で使用する無線信号が存在するかどうかを判別する妨害波データ判別回路６と、
上記存在する無線信号の妨害波データから判断して妨害波の影響を最も受けにくい最適な周波数を選定する最適周波数選定回路７と、
通信品質が劣化したときに上記選定した最適な周波数への変更を指示する最適周波数変更指示回路８とからなる妨害波予測式通信制御装置である。
【００３９】
実施の形態３は、時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式を使用した通信制御方法において、
自局の無線ネットワークで通信に使用している同じ周波数帯域であって自局以外でまたは他の用途で使用する無線信号が存在するかどうかを受信したときに受信した電波のレベルを検出する受信レベル検出機能（１１）および上記無線信号の帯域を調査する無線信号帯域調査機能（１２）および上記無線信号が自局の無線通信方式と同規格のＳＳ無線信号で存在するかどうかを検出するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出機能（１３）を実行する妨害波検出過程（１０）と、
上記存在する無線信号の妨害波データから判断して妨害波の影響を最も受けにくい最適な周波数を選定および予測して通信品質が劣化したときまたは劣化が予測されるときに上記選定した最適な周波数への変更を指示する最適周波数変更指示過程（８）とからなる妨害波予測式通信制御方法である。
【００４０】
実施の形態４は、時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式を使用した通信制御装置において、
自局の無線ネットワークで通信に使用している同じ周波数帯域であって自局以外でまたは他の用途で使用する無線信号が存在するかどうかを受信したときに受信した電波のレベルを検出する受信レベル検出機能部１１および上記無線信号の帯域を調査する無線信号帯域調査機能部１２および上記無線信号が自局の無線通信装置と同規格のＳＳ無線信号であるかどうかを検出するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出機能部１３とからなる妨害波検出回路１０と、
上記存在する無線信号の妨害波データから判断して妨害波の影響を最も受けにくい最適な周波数を選定および予測して通信品質が劣化したときまたは劣化が予測されるときに上記選定した最適な周波数への変更を指示する最適周波数変更指示回路（８）とからなる妨害波予測式通信制御装置である。
【００４１】
実施の形態５は、実施の形態１または実施の形態３に記載の最適周波数変更指示過程（ＳＴ１０）が、妨害波が時間的に一定に変動するときは、妨害波の影響を受ける前に、周波数を切り換える妨害波予測式通信制御方法である。
【００４２】
実施の形態６は、実施の形態１または実施の形態３に記載の最適周波数変更指示過程（ＳＴ１０）が、時間統計的に存在する妨害波に傾向があるときは最も影響のない周波数を予測して周波数を切り換える妨害波予測式通信制御方法である。
【００４３】
実施の形態７は、実施の形態２または実施の形態４に記載の最適周波数変更指示回路（ＳＴ１０）の妨害波が時間的に一定に変動するときは、妨害波の影響を受ける前に、周波数を切り換える妨害波予測式通信制御装置である。
【００４４】
実施の形態８は、実施の形態２または実施の形態４に記載の最適周波数変更指示回路（ＳＴ１０）の妨害波が時間統計的に存在する妨害波に傾向があるときは、最も影響のない周波数を予測して周波数を切り換える妨害波予測式通信制御装置である。
【００４５】
実施の形態９は、図２のフローチャートに示すように、時分割多重通信の電波を送受信すると共に、待機時間に自局の受信周波数を切り換えて他の周波数において電波が存在しているかどうかを調査する電波を送受信するＳＳ無線ＬＡＮ通信方式を使用した無線方法において、
周波数を順に切り換えて、その周波数に無線信号が存在するかどうかを測定する妨害波存在調査ステップＳＴ１と、
妨害波存在調査結果を記憶する妨害波存在調査データ記憶ステップＳＴ２と、
測定した結果に無線信号が存在するかどうかを判別する妨害波存在有無判別ステップＳＴ３と、
無線信号が存在しているときに、その無線信号の帯域を調査する無線信号帯域調査ステップＳＴ４と、
帯域調査結果を記憶する無線信号帯域調査データ記憶ステップＳＴ５と、
帯域がしきい値以上であるかどうかを判別する無線信号帯域しきい値判別ステップＳＴ６と、
無線信号が同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮ方式であるかどうかを検出するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出ステップＳＴ７と、
ＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データを記憶するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データ記憶ステップＳＴ８と、
妨害波データがしきい値以上であるかどうかを判別する無線信号帯域しきい値判別ステップＳＴ９と、
他周波数での妨害状況を把握して通信品質が良好と思われる周波数を探索し、逐次、通信の相手局に伝えて、相互に通信品質が良好な周波数が一致した場合は、お互いにこの周波数を変更可能な周波数群として記憶しておき、現時点で使用中の周波数での通信品質が劣化した場合または通信品質の劣化が予測される場合は、相互に決められた規則に従って、周波数を変更する周波数切替ステップＳＴ１０とからなる妨害波予測式通信制御方法である。
【００４６】
実施の形態１０は、図１のブロック図に示すように、時分割多重通信の電波を送受信すると共に、自局の送信または受信すべき時間以外の待機時間を利用して、自局の受信周波数を切り換えて他の周波数において電波が存在しているかどうかを調査する電波を送受信するアンテナ１と、
送信時には一次変調した後に拡散された二次変調信号をＲＦ信号に変調して送受信回路２に出力すると共に、受信時にはＲＦ信号を二次復調してバンドパスフィルタを通過させた信号を一次復調して妨害波検出回路１０に出力する変復調回路３と、
時分割多重通信の電波および自局から送信する電波をアンテナ１に出力すると共に、受信した電波を変復調回路３に出力する送受信回路２と、
送信時には変復調回路３の一次変調された信号をＰＮ符号を付加して拡散処理すると共に、受信時には一次変調された信号をＰＮ符号に同期したＰＮ符号を付加して逆拡散処理をする変調・拡散・符号化処理回路４と、
待機時間を利用して自局の受信周波数を切り換えて他の周波数において電波が存在しているかどうかを判別する受信レベル検出機能部１１および各周波数で存在する無線信号が狭帯域であるかどうかを判別する無線信号帯域調査機能部１２および同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮの信号であるかどうかを判別するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出部１３とからなる妨害波検出回路１０と、
周波数を切り換えてその周波数に無線信号が存在するかどうかを測定した妨害波存在調査結果および無線信号が存在したときに狭帯域であるかどうかを調査した帯域調査結果およびＳＳ無線ＬＡＮ信号検出結果からなる妨害波データを記憶する妨害波データ記憶回路５と、
妨害波が存在して同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮ装置からの電波であるときは、通信品質に最も悪影響が出る危険な周波数を悪影響の出ない周波数に切り換えて干渉妨害を避ける周波数制御回路８と、
他周波数での妨害状況を把握して通信品質が良好と思われる周波数を探索し、逐次、通信の相手局に伝えて、相互に通信品質が良好な周波数が一致した場合は、お互いにこの周波数を変更可能な周波数群として記憶しておき、現時点で使用中の周波数での通信品質が劣化した場合または通信品質の劣化が予測される場合は、相互に決められた規則に従って、周波数を変更する周波数設定回路７とからなる妨害波予測式通信制御装置である。
【００４７】
実施の形態１または実施の形態３に記載の無線信号の妨害波データが、妨害波存在調査結果を記憶する妨害波存在調査データおよび帯域調査結果を記憶する無線信号帯域調査データおよびＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データを記憶するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データである妨害波予測式通信制御方法。
【００４８】
実施の形態２または実施の形態４に記載の無線信号の妨害波データが、妨害波存在調査結果を記憶する妨害波存在調査データおよび帯域調査結果を記憶する無線信号帯域調査データおよびＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データを記憶するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データである妨害波予測式通信制御装置。
【００４９】
［従来技術１ないし従来技術３と実施の形態との機能の相違の要点］
以下、従来技術１ないし従来技術３と実施の形態との機能の相違の要点を示す。図３の従来技術１は、前述したように、通信品質が劣化すると、拡散符号または周波数チャネルの変更を送信側に請求して、拡散符号または周波数チャネルを変更することによって通信品質を確保する技術であるが、切り換えた周波数チャネルにおいても別の妨害波の影響を受けることもあり、周波数チャネルを変更しても、安定した通信をすることができるかどうか確かでなかった。
【００５０】
すなわち、従来技術１は実施の形態のように、変更しようとする周波数に既に、妨害波が存在するかどうかを前もって検出しておいて、さらに今後の妨害波の存在を予測して、別の妨害波の影響を受けることがない周波数に変更することができる技術ではない。それに対して、実施の形態は、自局の無線ネットワークで通信に使用している同じ周波数帯域であって自局以外でまたは他の用途で使用する無線信号が存在するかどうかを妨害波として検出して記憶し、妨害波データを判断して妨害波の影響を最も受けにくい最適な周波数を選定して、通信品質が劣化したときに最適な周波数への変更を指示する技術である。
【００５１】
図４の従来技術２は、前述したように、同期保持モードでは通信品質が劣化すると、常に良好な通信品質を確保するために別の拡散符号または周波数チャネルに変更するように積極的に送信側に請求し、その後に送信側から指定された拡散符号または周波数チャネルに変更する技術であるが、従来技術１と同様に、切り換えた周波数チャネルにおいても別の妨害波の影響を受けて安定した通信をすることができるかどうか確かでなかった。以下の説明は従来技術１と同様である。
【００５２】
図５の従来技術３は、前述したように、受信周波数を全周波数に亘り順次切り換えて、そのときの受信レベルを測定して記憶し、このとき、基準レベルと各検出レベルとを比較してこの比較結果によって妨害波か否かを判別し一定周期で記憶する技術であるが、実施の形態のように、変更しようとする周波数に既に、妨害波が存在するかどうかを前もって検出しておいて、今後の妨害波の存在を予測して、妨害波を受ける前に、予め変更することができる技術ではない。
【００５３】
［実施の形態の説明］
本発明による通信方式では、時分割多重通信方式によって無線通信ネットワークを形成する各無線装置に予め送受信無線パケットの順番を設定しておく。ここで、上記の各無線装置間の送受信無線パケットのスタート時点を表す同期タイミングを決定する無線装置を主局装置といい、また主局装置の決めた同期タイミングに従い、送受信無線パケットの同期タイミングが決められる無線装置を従局装置という。
【００５４】
各従局装置の同期タイミングを決める初期動作については、まず、主局装置が決定した同期タイミングに沿った無線パケットを送信し、各従局装置はこの無線パケットを受信することによって、自局の同期タイミングを検知する。主局装置および各従局装置では、予め設定された送受信無線パケットの順番によって、時分割多重通信を行っているので、自局の送信または受信すべき時間以外は、待機動作をする時間となる。この待機時間を利用して、自局の受信周波数を切り換えて、他の周波数において、電波が存在しているかどうかを判別する。なお、常時、送信もしくは受信または両者が継続している場合は、上記待機時間がなくなるので、この場合は、送受信回路２の受信部および変復調回路３を一式追加すれば、独立して周波数を変えて妨害波状況を調査することができる。
【００５５】
他の周波数において電波が存在しているときは、待機時間中に、つぎの手順で実施する。
（ａ）まず、周波数を切り換えて、その周波数に無線信号が存在するかどうかを測定する。
（ｂ）つぎに、無線信号が存在しているときに、その無線信号が狭帯域であるかどうかを判別する。
（ｃ）さらに、無線信号が同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮ装置であるかどうかを判別する。
上記の手順について、受信周波数を順に変えながら行う。なお、測定した結果をメモリなどの妨害波データ記憶回路５に記憶しておく。
【００５６】
上記の測定によって、妨害波の存在がなければ、その周波数は、変更しても良好な通信品質が得られることが期待できる周波数であると判断する。この場合は、すぐに周波数を切り換える必要はない。
【００５７】
また、同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮ装置による妨害波が存在するときは、通信品質に最も悪影響が出る危険な周波数であるので、悪影響の出ない周波数に切り換えて妨害を避ける必要がある。この場合に、記憶した妨害波データを統計的に処理することによって、例えば、休日、夜間など特定の時間帯に特定の周波数の妨害波の発生頻度に傾向がある場合には、その時間帯には、特定の妨害波が発生する可能性が高いと予測して、事前に別の周波数に変更する学習予測機能によって、妨害波の影響を予防する効果がある。これらの機能は周波数設定回路（最適周波数選定回路）７で行わせることができる。
【００５８】
一方、妨害波が存在してその妨害波が狭帯域であり、同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮ装置からの妨害波でない場合は、その妨害波の周波数は比較的妨害の影響が少ない。
【００５９】
さらに、この無線信号の時間的な周波数変動を調べて、電源周波数など比較的ゆっくりした変動のときは、主に高周波加熱機器などからの電波である。
【００６０】
高周波加熱機器などからの妨害波のときは、周波数の変動予測が可能であり、現時点で妨害を受けていなくても、一定時間後には、妨害を受ける可能性がある。このときには、妨害波の変動に合わせて別の周波数に切り換えながら通信することによって、妨害波の影響を軽減することができる。
【００６１】
また、妨害波を受けていないときでも、記憶した妨害波データを統計的に処理した結果によって、特定の時間帯、曜日などに特定の周波数の妨害が発生する傾向がある場合には、特定の周波数が事前に発生する時間帯、曜日の前に別の周波数に回避する学習予測機能によって、妨害波の影響を予防する効果がある。
【００６２】
以上によって、他周波数での妨害状況を把握しておき、通信品質が良好と思われる周波数を探索し、逐次、通信の相手局に伝えておく、これによって、相互に通信品質が良好な周波数が一致した場合は、お互いにこの周波数を変更可能な周波数群として記憶しておき、現時点で使用中の周波数での通信品質が劣化した場合または通信品質の劣化が予測される場合は、相互に決められた規則に従って、周波数を変更する。お互いに通信品質が良好な周波数が一致しない場合は、相手の受信が良好な周波数で送信する方法が有効である。すなわち、主局装置から従局装置への送信周波数（下り方向周波数）がｆ１のときは従局装置では通信品質が良好であるが、送信周波数がｆ２のときは従局装置では通信品質の劣化が予測される場合は、主局装置から従局装置への送信周波数（下り方向周波数）ｆ１で通信し、逆に、従局装置から主局装置への送信周波数（上り方向周波数）がｆ２のときは従局装置では通信品質が良好であるが、送信周波数がｆ１のときは主局装置では通信品質の劣化が予測される場合は、従局装置から主局装置への送信周波数（上り方向周波数）ｆ２で通信する方式が有利である。
【実施例】
【００６３】
［図１の説明］
前述した図１の妨害波予測式周波数制御通信装置の実施例のブロック図による通信方式の概略動作は、実施の形態において説明したので省略する。
【００６４】
同図において、アンテナ１は、時分割多重通信の電波を送受信すると共に、自局の送信または受信すべき時間以外の待機時間を利用して、自局の受信周波数を切り換えて、他の周波数において、電波が存在しているかどうかを調査する電波を送受信する。
【００６５】
送受信回路２は、時分割多重通信の電波および自局から送信する電波をアンテナ１に出力すると共に、受信した電波を後述する変復調回路３に出力する。変復調回路３は、送信時には位相変調（ＰＳＫ）、周波数変調（ＦＳＫ）など一次変調した後に拡散された二次変調（拡散）信号を２．４ＧＨｚ（ＲＦ）信号に変調して送受信回路２に出力する。また、受信時にはＲＦ信号を二次復調（逆拡散）してバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）を通過させた信号を一次復調して妨害波検出回路１０に出力する。また、送信時には変復調回路３の一次変調された信号をＰＮ符号を付加して拡散処理し、また受信時には一次変調された信号をＰＮ符号を付加して逆拡散処理をする。変調・拡散・符号化処理回路４は、物理層よりも上位層（２〜４層）側を処理する機能を有する。
【００６６】
妨害波検出回路１０は、受信レベル検出機能部１１と無線信号帯域調査機能部１２とＳＳ無線ＬＡＮ信号検出部１３とからなる。受信レベル検出機能部１１は、周波数を順に切り換えて、その周波数に無線信号が存在するかどうかを測定する妨害波存在調査ステップＳＴ１を実行する。この受信レベル検出機能部１１は、待機時間を利用して、自局の受信周波数を切り換えて、他の周波数において、電波が存在しているかどうかを調査するために、各周波数で受信した電波のレベルを測定する。電波のレベルを測定する方式として、受信信号を包絡線検波する。
【００６７】
無線信号帯域調査機能部１２は、無線信号が存在しているときに、その無線信号の帯域を調査する無線信号帯域調査ステップＳＴ４を実行する。無線信号帯域調査機能部１２は、各周波数で存在する無線信号が狭帯域であるかどうかを判別する。
【００６８】
その判別方式として、受信信号を狭帯域フィルタに通した後、包絡線検波を行い変化がなければ、狭帯域信号である。また、周波数弁別器などによって、この信号が時間的に変動しているかどうかを調査する。
【００６９】
ＳＳ無線ＬＡＮ信号検出部１３は、無線信号が同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮ方式であるかどうかを検出するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出ステップＳＴ７を実行する。
【００７０】
妨害波データ判別回路６は、（ａ）測定した結果に無線信号が存在するかどうかを判別する妨害波存在有無判別ステップＳＴ３を実行する機能および（ｂ）無線信号の帯域がしきい値以上であるかどうかを判別する無線信号帯域しきい値判別ステップＳＴ６を実行する機能および（ｃ）ＳＳ無線ＬＡＮ信号がしきい値以上であるかどうかを判別するＳＳ無線ＬＡＮ信号しきい値判別ステップＳＴ９を実行する機能を備えている。
【００７１】
上記ＳＳ無線ＬＡＮ信号しきい値判別ステップＳＴ９を実行する機能は、同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮの信号であるかどうかを判別する。この判別方法として、（ａ）スペクトラム拡散の復調（逆拡散）によって相関が高い符号が用いられていることなどである。（ｂ）さらに、上記のＳＳ無線ＬＡＮ信号を検出する方式として、無線パケットの先頭部分に付与される特徴的な符号（ヘッダ信号）を検出して判断する。
【００７２】
ここで、スペクトラム拡散の復調とは、送信側で拡散された二次変調信号のスペクトルを受信側で受信して、スペクトラム拡散の逆拡散を行い、この二次復調信号のスペクトルをバンドパスフィルタを通過させて一次復調信号を出力することをいう。
【００７３】
妨害波データ記憶回路５は次の結果を記憶する。
（ａ）後述するステップ２において、周波数を切り換えてその周波数に無線信号が存在するかどうかを測定した妨害波存在調査結果、妨害波存在有無判別結果データなど。
（ｂ）後述するステップ５において、無線信号が存在したときに狭帯域であるかどうかを調査した帯域調査結果、無線信号帯域しきい値判別結果データなど。
（ｃ）後述するステップ８において、ＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データを記憶するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出記憶データ、ＳＳ無線ＬＡＮ信号しきい値判別結果データなど。
【００７４】
周波数制御回路８は、実施の形態で説明したように、妨害波が存在して同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮ装置からの電波であるときは、通信品質に最も悪影響が出る危険な周波数を悪影響の出ない周波数に切り換えて干渉妨害を避ける。記憶した妨害波データを統計的に処理することによって、事前に別の周波数に変更する学習予測機能によって、妨害波の影響を予防する効果がある。
【００７５】
また、高周波加熱機器などからの電波のときは、周波数の変動予測が可能であり、現時点で妨害を受けていなくても、一定時間後には、妨害を受ける可能性がある。このときには、妨害波の変動に合わせて別の周波数に切り換えながら通信することによって、妨害波の影響を軽減することができる。
【００７６】
さらに、妨害波を受けていないときでも、記憶した妨害波データを統計的に処理した結果によって、または別の周波数に回避する学習予測機能によって、またはその他の外部から入手した情報によって、妨害波の影響を予防する効果がある。
【００７７】
周波数設定回路７は、次の機能を有している。
（ａ）他周波数での妨害状況を把握しておく。
（ｂ）通信品質が良好と思われる周波数を探索し、逐次、通信の相手局に伝えておく。
（ｃ）これによって、相互に通信品質が良好な周波数が一致した場合は、お互いにこの周波数を変更可能な周波数群として記憶しておく。
（ｄ）送受信回路２は、通信品質が良好と思われる周波数を通信の相手局に伝えておく。
（ｅ）現時点で使用中の周波数での通信品質が劣化した場合または通信品質の劣化が予測される場合は、相互に決められた規則に従って、周波数を変更する。
［図２の説明］
前述した図２のフローチャートを参照して、図１の通信装置の動作について説明する。自局の待機時間中に、つぎの手順で実施する。
【００７８】
ステップＳＴ１は、周波数を順に切り換えて、その周波数に無線信号が存在するかどうかを測定する妨害波存在調査ステップである。ステップＳＴ２は、妨害波存在調査結果を妨害波データ記憶回路５に記憶する妨害波存在調査データ記憶ステップである。
【００７９】
ステップＳＴ３は、測定した結果に無線信号が存在するかどうかを判別する妨害波存在有無判別ステップである。ステップＳＴ４は、無線信号が存在しているときに、その無線信号の帯域（狭帯域であるかどうか）を調査する無線信号帯域調査ステップである。
【００８０】
ステップＳＴ５は、帯域調査結果を妨害波データ記憶回路５に記憶する無線信号帯域調査データ記憶ステップである。ステップＳＴ６は、帯域がしきい値以上であるかどうかを判別する無線信号帯域しきい値判別ステップである。
【００８１】
ステップＳＴ７は、無線信号が同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮ装置であるかどうかを判別するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出ステップである。ステップＳＴ８は、ＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データを記憶するＳＳ無線ＬＡＮ信号検出データ記憶ステップである。
【００８２】
ステップＳＴ９は、妨害波データがしきい値以上であるかどうかを判別する無線信号帯域しきい値判別ステップである。ステップＳＴ１０は、周波数切替ステップである。
【００８３】
上記の測定によって、妨害波の存在がなければ、その周波数は、変更しても良好な通信品質が得られることが期待できる周波数であると判断できる。この場合は、すぐに周波数を切り換える必要はない。しかし、同じ規格のＳＳ無線ＬＡＮ装置による妨害波が存在するとき、通信品質に最も悪影響が出る危険な周波数を悪影響の出ない周波数に切り換えて干渉妨害を避ける。
【００８４】
以上によって、他周波数での妨害状況を把握しておき、通信品質が良好と思われる周波数を探索し、逐次、通信の相手局に伝えておく、これによって、相互に通信品質が良好な周波数が一致した場合は、お互いにこの周波数を変更可能な周波数群として、記憶しておき、現時点で使用中の周波数での通信品質が劣化した場合または通信品質の劣化が予測される場合は、相互に決められた規則に従って、周波数を変更する。
【００８５】
今回開示された実施の形態は、すべての点で例示であって、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲の技術的範囲は、上記実施の形態に記載された説明ではなくて、特許請求の範囲に記載された構成によって定まり、特許請求の範囲に記載された構成と均等な構成のすべてが特許請求の範囲の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明は、下記の各実施の形態に対して実益性を伴った有益性があるので、産業上の利用可能性を裏付ける。本発明は、前述したように、上記の妨害波の存在をリアルタイムに検出し、これを回避するように周波数を変更し、さらに、妨害波の周波数変動が予測できる場合は、この予測できる妨害波を回避できる周波数に事前に変更することによって、妨害波の影響を受けにくくすることができる。
【００８７】
また、本発明は、前述したように、リアルタイムに各周波数チャネルでの妨害波の存在状況を把握することによって、通信品質が劣化した場合または劣化が予想される場合には、妨害のない周波数または妨害の影響の少ない周波数に変更することによって、通信品質の劣化を最小限に抑える効果が期待できる。
【００８８】
したがって、本発明の妨害波予測式周波数制御通信方式、特に、ＳＳ無線ＬＡＮを使用した無線装置を利用する場合の無線通信において、他無線設備からの妨害を受けたときに、これを回避して安定した無線通信を確保する技術は、実用化することができ産業上の利用可能性が大である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の妨害波予測式周波数制御通信装置の実施例のブロック図である。
【図２】図１のブロック図の動作順序を示すフローチャートである。
【図３】従来技術１の無干渉通信方式の電気的等価図である。
【図４】従来技術２のスペクトラム拡散通信装置の電気的等価図である。
【図５】従来技術３の無線通信監視システムの電気的等価図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  アンテナ、２  送受信回路、３  変復調回路、４  変調・拡散・符号化処理回路、５  妨害波データ記憶回路、６  妨害波データ判別回路、７  周波数設定回路／最適周波数選定回路、８  周波数制御回路／最適周波数変更指示回路、１０  妨害波検出回路、１１  妨害波存在調査機能部／受信レベル検出機能部、１２  無線信号帯域調査機能部、１３  ＳＳ無線ＬＡＮ信号検出部。
【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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