(57)【要約】  近年、ＩＥＥＥ８０２．１１無線ＬＡＮ標準に適応された新しい種類の測定（１５０）は、電子レンジ（３０２）が装置（３０１）の近くで動作しているかどうかを当該装置に検出可能にするシステム及び方法により用いられる。メディアを走査することにより、装置（３０１）は業務用及び／又は家庭用電子レンジがメディア（３１０）で干渉を引き起こすか否かに関する情報を引き出す。情報は、標準により定められたメディア検知ヒストグラム（１５０）を用いることにより、電子レンジに特徴的であるメディア占有時間の収集されたパターンから引き出される。
2008520966.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線装置であって、電子レンジからの干渉を検出し、前記装置は：
２．４ＧＨｚ帯域に調整されたアンテナを有する無線フロントエンド；
前記無線フロントエンドと機能するよう結合され送信メディアからメディア検知入力を受信する受信機；
前記アンテナと機能するよう結合され前記送信メディアを介しメディア検知出力を送信する送信機；
単一マグネトロン変圧型電子レンジ、二重マグネトロン変圧型電子レンジ、及び切り替え型電子レンジを有するグループから選択された少なくとも１つの電子レンジの動作の特徴である少なくとも１つの所定のパターン；
それぞれ受信したメディア検知入力に含まれる電子レンジからの干渉を検出し、及び前記生成されたパターンを有する出力を送出するために、前記受信機及び前記送信機と機能するよう結合されたプロセッサー、を有し、前記プロセッサーは、前記入力から干渉パターンを生成し、そして前記生成されたパターンを前記少なくとも１つの所定のパターンと比較し、前記メディアにおける電子レンジ干渉の存在の可能性を決定する、無線装置。
【請求項２】
前記プロセッサーは、メディア検知リクエストを無線装置の無線範囲内の他の装置へ繰り返し送出し、前記他の装置により実行されるメディア検知に関し報告するよう前記他の装置に要求するよう構成された、請求項１記載の無線装置。
【請求項３】
前記メディア検知入力は：
無線装置の無線範囲内の他の装置により送出されたメディア検知レポート；及び
前記無線装置によるメディアの直接検知、を有する、請求項１記載の無線装置。
【請求項４】
前記プロセッサーは、メディア検知リクエストを無線装置の無線範囲内の他の装置へ繰り返し送出し、前記他の装置により実行されるメディア検知測定を実行し、及びメディア検知測定の特定種類に関する報告に関し報告するよう前記他の装置に要求するよう構成され、前記特定種類は電子レンジからの干渉を検出することを目的とする、請求項３記載の無線装置。
【請求項５】
前記プロセッサーと結合されたメモリーを更に有し；
前記少なくとも１つの所定のパターンは、前記メモリーに格納された又は前記プロセッサーにプログラムされたものの１つであり；及び、
前記プロセッサーは：
（ｉ）前記受信したメディア検知入力から少なくとも１つのメディア検知レポートを生成し、及び前記メモリーに格納し、並びに
（ｉｉ）前記受信したメディア検知レポートを前記メモリーに格納する、よう更に構成された、請求項４記載の無線装置。
【請求項６】
前記メディア検知リクエストは、メディアの特定の種類の活動のメディア検知時間ヒストグラムに対するリクエストであり；及び
前記メディア検知レポートは、メディアの特定の種類の活動のメディア検知時間ヒストグラムレポートである、請求項５記載の無線装置。
【請求項７】
前記特定の種類の活動は、ＲＰＩ（レシーブド・パワー・インジケーター）及びＣＣＡ（クリア・チャネル・アセスメント）であり、それぞれ第１及び第２の所定の閾値を有し、ＲＰＩは次の表のエントリーを有するグループから選択された第１の所定の閾値、
【表１】
2008520966.tif 000007
及び、ビンｉ（ｉ＝０、．．．、Ｎ−１）のメディア検知イベントを有し、それぞれＲＰＩがＲＰＩ閾値より高い値からＲＰＩ閾値より低い値へ変化し、及びＣＣＡが監視されるイベントの連続期間の間隔内、つまり
ｉ＜Ｎ−１の場合、ｉ０＋（ｉ＊Δｉ）＜ｔ≦ｉ０＋（ｉ＊Δｉ）、
ｉ＝Ｎ−１の場合、ｉ０＋（Ｎ＊Δｉ）≦ｔ、
でビジーからアイドルへ変化する場合、各活動の種類は時間ｔにおいて関連するビンｉを用いて計数される、請求項６記載の無線装置。
【請求項８】
前記プロセッサーは、以下の（ｉ）乃至（ｉｉｉ）を有するグループから選択された少なくとも１つの条件が満たされる場合、メディアにおける電子レンジ干渉は単一マグネトロン電子レンジからの干渉であると決定されるよう、更に構成される、
（ｉ）期間ｔ＝０．５＊ｔ１を有するビジー時間の発生確率が、所定の第３の閾値より大きく、ＲＰＩビジー時間ヒストグラムで時間ｔ＝０．５＊ｔ１を有するビンにおける密度が前記第１の閾値を超える値を有する、
（ｉｉ）期間ｔ１＞ｔ＞０．５＊ｔ１を有するアイドル時間の発生確率が、所定の第４の閾値より小さく、ＲＰＩアイドル時間ヒストグラムで範囲ｔ１＞ｔ＞０．５＊ｔ１内の各ビンにおける密度は前記第１の閾値より低い値を有する、及び
（ｉｉｉ）期間ｔ＞ｔ１を有するアイドル時間の発生確率が、ゼロであり、ＲＰＩアイドル時間ヒストグラムで時間ｔ＞ｔ１の各ビンにおける密度は値ゼロである、
ｔ１は１６．６７ｍｓ及び２０ｍｓを有するグループから選択された少なくとも１つの値と等しい、請求項７記載の無線装置。
【請求項９】
前記プロセッサーは、以下の（ｉ）乃至（ｉｉｉ）を有するグループから選択された少なくとも１つの条件が満たされる場合、メディアにおける電子レンジ干渉は二重マグネトロン電子レンジからの干渉であると決定されるよう、更に構成される、
（ｉ）期間ｔ＝０．２５＊ｔ１を有するビジー時間の発生確率が、所定の第５の閾値より大きく、ＲＰＩビジー時間ヒストグラムで時間ｔ＝０．２５＊ｔ１のビンにおける密度が前記第１の閾値を超える値を有する、
（ｉｉ）期間０．５＊ｔ１＞ｔ＞０．２５＊ｔ１を有するアイドル時間の発生確率が、所定の第６の閾値より小さく、ＲＰＩアイドル時間ヒストグラムで範囲０．５＊ｔ１＞ｔ＞０．２５＊ｔ１内の各ビンにおける密度は前記第１の閾値より低い値を有する、及び
（ｉｉｉ）期間ｔ＞０．５＊ｔ１を有するアイドル時間の発生確率が、ゼロであり、ＲＰＩアイドル時間ヒストグラムで時間ｔ＞０．５＊ｔ１の各ビンにおける密度は値ゼロである、
ｔ１は１６.６７ｍｓ及び２０ｍｓを有するグループから選択された少なくとも１つの値と等しい、請求項８記載の無線装置。
【請求項１０】
前記プロセッサーは、以下の（ｉ）乃至（ｉｉ）の各条件が満たされる場合、メディアにおける電子レンジ干渉は切り替え型電子レンジからの干渉であると決定されるよう、更に構成される、
（ｉ）期間ｔ＝０．５＊ｔ２を有するビジー時間の発生確率が、所定の第７の閾値より大きく、ＲＰＩビジー時間ヒストグラムで時間ｔ＝０．５＊ｔ１のビンにおける密度が前記第１の閾値を超える値を有する、及び
（ｉｉ）期間ｔ＝０．５＊ｔ２を有するビジー時間の発生確率が、所定の第８の閾値より小さく、ＣＣＡビジー時間ヒストグラムで時間ｔ＝０．５＊ｔ２のビンにおける密度は前記第２の閾値より低い値を有する、
ｔ２＝２０μｓである、請求項９記載の無線装置。
【請求項１１】
特定の種類の活動は、プリアンブル検出でビジーであるＣＣＡ（クリア・チャネル・アセスメント）を更に有し、及び時間０．５＊ｔ１のビンにおけるＣＣＡビジー時間ヒストグラムが所定の第２の閾値より低いままである場合、ＲＰＩビジー時間ヒストグラムと共に検出された干渉は他のＩＥＥＥ８０２．１１装置からではなく、それによりマイクロ波検出の確率が向上される、請求項１０記載の無線装置。
【請求項１２】
ＩＥＥＥ８０２．１１通信に用いられる部分を除く周波数帯の少なくとも１つの別の部分は検知され、電子レンジによるパワー放射の特徴的な２次ピークを検出し、それによりマイクロ波検出の確率が向上される、請求項１１記載の無線装置。
【請求項１３】
前記装置は、前記プロセッサーと機能するよう結合されたパターン認識モジュールを更に有し；
前記少なくとも１つの所定の干渉パターンは、前記メモリーに格納された及び前記パターン認識モジュールにプログラムされたうちの１つであり、
前記パターン認識モジュールは、ビジー時間ヒストグラムを少なくとも１つの格納された所定の干渉パターンと比較し、それによりマイクロ波検出の確立が向上される、請求項１１記載の無線装置。
【請求項１４】
無線通信システムであって、送信のマイクロ波放射の影響を最小化し、前記システムは：
２．４ＧＨｚ帯域のマイクロ波干渉を検出するため、請求項１に従い構成された複数の無線通信装置を有し；及び
前記複数の装置の各装置のプロセッサーは、少なくとも１つの電子レンジによる干渉が検出された場合、前記プロセッサーは、通信チャネル、送信パワー、変調方式及び符号化方式を有するグループの少なくとも１つを代わりに選択することにより、無線資源管理を最適化するよう、更に構成される、無線通信システム。
【請求項１５】
無線装置の方法であって、電子レンジからの干渉を検出し、前記方法は：
少なくとも１つのアンテナと機能するよう結合された無線フロントエンドを、前記装置に設ける段階；
前記無線フロントエンドを２．４ＧＨｚ帯域に調整する段階；
前記調整された無線フロントエンドで、送信メディアにおける干渉を検知する段階；
ヒストグラム発生器を用い、前記検知された入力から、生成メディア検知時間ヒストグラムとして干渉パターンを生成する段階；
メディア検知時間ヒストグラムレポートとして生成されたヒストグラムを送信メディアを介し送信する段階；
単一マグネトロン変圧型、二重マグネトロン変圧型、及び切り替え型を有するグループから選択された少なくとも１つの電子レンジの種類の動作に特徴的な少なくとも１つの所定のパターンを提供する段階；及び
前記生成されたヒストグラムを前記少なくとも１つの所定のパターンと比較し、前記メディアにおける電子レンジ干渉の存在可能性を決定する段階、を有し；
前記所定のパターンが所定の許容範囲内で前記生成されたヒストグラムと一致する場合、電子レンジからの干渉を検出する段階は存在する、無線装置の方法。
【請求項１６】
無線範囲内の他の装置により送出されたメディア検知時間ヒストグラムレポート内のマイクロ波干渉パターンを、メディアを介し受信する段階；
生成されたヒストグラムと受信されたヒストグラムと比較する段階及び検出する段階を実行する段階；及び
メディア検知リクエストを、前記無線装置の無線範囲内の他の装置へ繰り返し送出し、前記他の装置により実行されたメディア検知に基づく干渉ヒストグラムを報告するよう、前記他の装置に要求する段階、を更に有する請求項１５記載の方法。
【請求項１７】
前記メディア検知時間ヒストグラムリクエスト及びレポートは、ＲＰＩ（レシーブド・パワー・インジケーター）及びＣＣＡ（クリア・チャネル・アセスメント）を有する複数の特定の種類の活動に対応し、それぞれ第１及び第２の所定の閾値を有し、ＲＰＩは次の表のエントリーを有するグループから選択された第１の所定の閾値、
【表２】
2008520966.tif 000008
及び、ビンｉ（ｉ＝０、．．．、Ｎ−１）のメディア検知イベントを有し、それぞれＲＰＩがＲＰＩ閾値より高い値からＲＰＩ閾値より低い値へ変化し、及びＣＣＡが監視されるイベントの連続期間の間隔内、つまり
ｉ＜Ｎ−１の場合、ｉ０＋（ｉ＊Δｉ）＜ｔ≦ｉ０＋（ｉ＊Δｉ）、
ｉ＝Ｎ−１の場合、ｉ０＋（Ｎ＊Δｉ）≦ｔ、
でビジーからアイドルへ変化する場合、各活動の種類は時間ｔにおいて関連するビンｉを用いて計数される、請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
以下の（ｉ）乃至（ｉｉｉ）を有するグループから選択された少なくとも１つの条件が満たされる場合、単一マグネトロン電子レンジからの干渉を検出する段階、を更に有する、
（ｉ）期間ｔ＝０．５＊ｔ１を有するビジー時間の発生確率が、第３の所定の閾値より大きく、ＲＰＩビジー時間ヒストグラムで時間ｔ＝０．５＊ｔ１を有するビンにおける密度が前記第１の閾値を超える値を有する、
（ｉｉ）期間ｔ１＞ｔ＞０．５＊ｔ１を有するアイドル時間の発生確率が、第４の所定の閾値より小さく、ＲＰＩアイドル時間ヒストグラムで範囲ｔ１＞ｔ＞０．５＊ｔ１内の各ビンにおける密度は前記第１の閾値より低い値を有する、及び
（ｉｉｉ）期間ｔ＞ｔ１を有するアイドル時間の発生確率が、ゼロであり、ＲＰＩアイドル時間ヒストグラムで時間ｔ＞ｔ１の各ビンにおける密度はゼロである、
ｔ１は１６．６７ｍｓ及び２０ｍｓを有するグループから選択された少なくとも１つの値と等しい、請求項１７記載の方法。
【請求項１９】
以下の（ｉ）乃至（ｉｉｉ）を有するグループから選択された少なくとも１つの条件が満たされる場合、二重マグネトロン電子レンジからの干渉を検出する段階、を更に有する、
（ｉ）期間ｔ＝０．２５＊ｔ１を有するビジー時間の発生確率が、第３の所定の閾値より大きく、ＲＰＩビジー時間ヒストグラムで時間ｔ＝０．２５＊ｔ１のビンにおける密度が前記第１の閾値を超える値を有する、
（ｉｉ）期間０．５＊ｔ１＞ｔ＞０．２５＊ｔ１を有するアイドル時間の発生確率が、第６の所定の閾値より小さく、ＲＰＩアイドル時間ヒストグラムで範囲０．５＊ｔ１＞ｔ＞０．２５＊ｔ１内の各ビンにおける密度は前記第１の閾値より低い値を有する、及び
（ｉｉｉ）期間ｔ＞０．５＊ｔ１を有するアイドル時間の発生確率が、ゼロであり、ＲＰＩアイドル時間ヒストグラムで時間ｔ＞０．５＊ｔ１の各ビンにおける密度はゼロである、
ｔ１は１６．６７ｍｓ及び２０ｍｓを有するグループから選択された少なくとも１つの値と等しい、請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
以下の（ｉ）乃至（ｉｉ）の各条件が満たされる場合、切り替え型電子レンジからの干渉を検出する段階、を更に有する：
（ｉ）期間ｔ＝０．５＊ｔ２を有するビジー時間の発生確率が、第７の所定の閾値より大きく、ＲＰＩビジー時間ヒストグラムで時間ｔ＝０．５＊ｔ１のビンにおける密度が前記第１の閾値を超える値を有する、及び
（ｉｉ）期間ｔ＝０．５＊ｔ２を有するビジー時間の発生確率が、第８の所定の閾値より小さく、ＣＣＡビジー時間ヒストグラムで時間ｔ＝０．５＊ｔ２のビンにおける密度は前記第２の閾値より低い値を有する、
ｔ２＝２０μｓである、請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
ＣＣＡ（クリア・チャネル・アセスメント）ビジーヒストグラムとのプリアンブルを検出する段階；及び
時間０．５＊ｔ１のビンにおけるＣＣＡビジー時間ヒストグラムが前記所定の第２の閾値より低いままであるかどうかを、従ってＲＰＩビジー時間ヒストグラムと共に検出された干渉は他のＩＥＥＥ８０２．１１装置からではない、と決定する段階、を更に有し、及びＲＰＩビジー時間ヒストグラムによるマイクロ波検出の確率が向上される、請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
ＩＥＥＥ８０２．１１通信に用いられる部分を除く周波数帯の少なくとも１つの別の部分を検知し、電子レンジによるパワー放射の特徴的な２次ピークを検出する段階、を更に有し、それによりマイクロ波検出の確率が向上される、請求項２１記載の方法。
【請求項２３】
少なくとも１つの所定の干渉パターン及びビジー時間ヒストグラムを有するパターン認識モジュールを用い、パターン認識を実行する段階、を更に有し、それによりマイクロ波検出の確率が向上される、請求項２１記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線ローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）内のメディア検知を用いた、２．４ＧＨｚ免許不要帯域のマイクロ波放射の検出に関する。
【背景技術】
【０００２】
２．４ＧＨｚの工業、科学及び医療（ＩＳＭ）帯域は、電磁波雑音を放射する多くの異なる種類の装置、例えば電子レンジ、内科透熱療法及び超音波機器のために確保されている。この帯域はまた、特定の法的な要求事項が満たされれば、免許不要の通信にも使用され得る。免許不要の運用の魅力により、多くの無線ネットワーク装置が開発され及び標準化され、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＨｏｍｅＲＦ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、及びいくつかの独自のコードレス電話を含み、この帯域で動作している。
【０００３】
これらの技術の多くは補足的であり、及び同一の環境で開発されるだろう。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格は、現在の所、最速且つ最も普及しているＷＬＡＮ技術である。この技術の使用の価格が安価になるほど、益々ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ装置は適応され、及びオフィス、家庭、及び公共の場所を含む多くの異なる環境で展開される。従って、干渉が生じないだけでなく、干渉の発生周波数が更に重要になるだろう。
【特許文献１】米国特許第１２３４５６号明細書
【非特許文献１】ドラフト・アメンドメント・トゥー・スタンダード・フォー・インフォメーション・テクノロジー−テレコミュニケーション・アンド・インフォメーション・エクスチェンジ・ビトウィーン・システムズ−ＬＡＮ／ＭＡＮスペシフィック・リクワイアメンツ−パート１１：ワイヤレスＭＡＣ・アンド・ＰＨＹ・スペシフィケーションズ、アメンドメント７：ラジオ・リソース・マネジメント（Ｄｒａｆｔ  Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ  ｔｏ  ＳＴＡＮＤＡＲＤ  ＦＯＲ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ−Ｔｅｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  ａｎｄ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  エクスチェンジ  Ｂｅｔｗｅｅｎ  Ｓｙｓｔｅｍｓ−ＬＡＮ／ＭＡＮ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ−Ｐａｒｔｌｌ：Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  ＭＡＣ  ａｎｄ  ＰＨＹ  ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ，Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ７：  Ｒａｄｉｏ  Ｒｅｓｏｕｒｃｅ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ）、ＩＥＥＥ  Ｐ８０２．１１ｋ／Ｄ１．０、アイ・イー・イー・イー（ＩＥＥＥ）、２００４年７月
【非特許文献２】チョン、マンゴールド、スームロ（Ｚ．Ｚｈｏｎｇ，  Ｓ．Ｍａｎｇｏｌｄ，  Ａ．Ｓｏｏｍｒｏ）、プロポーズド・テキスト・フォー・メディウム・センシング・メジャメント・リクワイアメンツ・アンド・レポート（Ｐｒｏｐｏｓｅｄ  Ｔｅｘｔ  ｆｏｒ  Ｍｅｄｉｕｍ  Ｓｅｎｓｉｎｇ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ  Ｒｅｑｕｅｓｔｓ  ａｎｄ  Ｒｅｐｏｒｔ）、刊行物名（ＩＥＥＥ  Ｗｏｒｋｉｎｇ  Ｄｏｃｕｍｅｎｔ  ８０２．１１−０３／３４０ｒｌ）、アイ・イー・イー・イー（ＩＥＥＥ）、２００３年５月
【非特許文献３】カメルマン、エルコセビック（Ｓ．Ｋａｍｅｒｍａｎ、Ｎ．Ｅｒｋｏｃｅｖｉｃ）、マイクロウェーブ・オーブン・インターフィアレンス・オン・ワイヤレス・ランズ・イン・ザ・２．４ＧＨｚバンド（Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｏｖｅｎ  Ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  Ｏｎ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｌａｎｓ  Ｏｐｅｒａｔｉｎｇ  ｉｎ  ｔｈｅ  ２．４  ＧＨｚ  Ｂａｎｄ）、レビュー・エイチ・エフ（Ｒｅｖｕｅ  ＨＦ）、２０００年、ｐ．１７−２６
【非特許文献４】デル・プラドゥ、チョイ（Ｊ．Ｄｅｌ  Ｐｒａｄｏ、Ｓ．Ｃｈｏｉ）、エンピリカル・スタディ・オン・コイグジスタンス・オブ・ＩＥＥＥ８０２．１１ｂＷＬＡＮ・ウィズ・エイリアン・デバイシズ・イン・ザ・２．４ＧＨｚ・バンド（Ｅｍｐｉｒｉｃａｌ  Ｓｔｕｄｙ  ｏｎ  Ｃｏ−ｅｘｉｓｔｅｎｃｅ  ｏｆ  ＩＥＥＥ  ８０２．１１ｂ  ＷＬＡＮ  ｗｉｔｈ  Ａｌｉｅｎ  Ｄｅｖｉｃｅｓ  ｉｎ  ｔｈｅ  ２．４ＧＨｚ  Ｂａｎｄ）、テック・レポート（Ｔｅｃｈ  Ｒｅｐｏｒｔ）、（米国）、フィリップス・リサーチ（Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ）、２００１年１２月、ＴＲ−２００１−０４４
【非特許文献５】ガウスロップ、サンダース、ネビア、シェル（Ｐ．Ｅ．Ｇａｗｔｈｒｏｐ、Ｆ．Ｈ．Ｓａｎｄｅｒｓ、Ｋ．Ｂ．Ｎｅｂｂｉａ、Ｊ．Ｊ．Ｓｅｌｌ）、ラジオ・スペクトラム・メジャメンツ・オブ・インディビデュアル・マイクロウェーブ・オーブンズ（Ｒａｄｉｏ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ  Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ  ｏｆ  Ｉｎｄｉｖｉｄｕａｌ  Ｍｉｃｒｏｗａｖｅ  Ｏｖｅｎｓ）、エヌ・ティー・アイ・エー・レポート（ＮＴＩＡ  Ｒｅｐｏｒｔ）、１９９４年３月、１巻、９４−３０３−１、ｐ．１２−３４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ＩＳＭ帯域と同一の周波数帯域を利用するよう設計された装置が、家庭用及び業務用の電子レンジからの強い帯域内干渉を受ける有意な可能性がある。これは、ＩＳＭ周波数帯の一部を利用するよう特に開発されているＢｌｕｅｔｏｏｔｈ及びＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルの場合に特に真実である。従って、信頼性のあるマイクロ波放射検出は、これらのプロトコルを介し通信する装置により必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のシステム及び方法は、家庭用及び業務用電子レンジの動作を確実に検出する。家庭用及び業務用電子レンジのような他の無線装置の活動に関する情報の収集は、ＩＳＭ帯域で動作する如何なる装置の機能にも不可欠な部分となるだろう。他の無線装置からの干渉の特徴は、専用の測定準備を必要とする。他の無線装置の活動に関する情報の収集は、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮにおけるメディア検知を通じて本発明のシステム及び方法で達成される。ＩＥＥＥ８０２．１１作業部会のタスクグループｋ（ＴＧｋ）は、現在、いくつかの有用な種類のメディア検知測定リクエスト及びレポートを策定している。例えば非特許文献１及び非特許文献２を参照のこと。これら両方の全内容は、参照されることにより本願明細書に説明されたものとして組み込まれる。これらのメディア検知リクエスト及びレポートを用い、他の無線装置の現行の活動に関する情報は、他の装置からの探知応答又はビーコンを受信することなく、収集される。例えば、受信パワー表示（ＲＰＩ）は、アンテナコネクタで見られる受信パワーレベルの量子化された指標である。またＲＰＩのために収集された情報、及びクリアチャネルアセスメント（ＣＣＡ）を用いることにより、ＲＰＩビジー時間ヒストグラム、ＰＲＩアイドル時間ヒストグラム、及びＣＣＡ時間ヒストグラムは、生成される。これらヒストグラムから、当該チャネルで動作している非８０２．１１装置、例えば電子レンジがあるかどうか、及びそれらのメディアアクセスパターンが何であるかが決定され得る。
【０００６】
好適な実施例では、ＲＰＩヒストグラムは、メディアがビジーである時間及びメディアがアイドルである時間の期間を検出し及び計数する検知装置により生成される。メディアは、受信パワーレベルが特定の所定ＲＰＩ値より大きい場合にビジーとして識別される。その他の場合、メディアはアイドルとして識別される。ビジー及びアイドル期間は、干渉パターンを構築するために用いられる。
【０００７】
代案の実施例では、プリアンブル検出を有するＣＣＡビジー及びアイドル時間ヒストグラムは、８０２．１１装置からの現行の送信がある場合のみ、メディアをビジーとして解釈することにより生成される。このような送信は、各送信の始めの認識可能なプリアンブルにより識別される。
【０００８】
従って、本発明では、他の無線装置の活動に関する情報の収集は、ＩＥＥＥ８０２．１１ＷＬＡＮのメディア検知を用い行われ、メディア検知時間ヒストグラムレポートを作成する。検知装置は、受信パワーレベルが特定の所定値より大きい場合、ビジー及びアイドル期間に基づく干渉パターンを表す１つ以上のＲＰＩビジー時間ヒストグラムを構築する。
【０００９】
これらヒストグラムを構成する基礎は、単一のマグネトロンを備え動作する電子レンジの特性である。この電子レンジは、マグネトロンの発振に依存して時間ｔ１毎に１回マイクロ波を放射する。標準的に米国ではｔ１＝１６．６７ｍｓ、及び欧州ではｔ１＝２０ｍｓであり、一定期間を有する。１ｍｓ＝１ミリ秒である。つまり、単一マグネトロンを有する家庭用電子レンジは、レンジに電力供給する交流電流の周波数の半周期の１つおきにマイクロ波放射を生成する。電子レンジは、マグネトロンが従来の電圧変成器と共に動作する場合、変圧型電子レンジとして参照される。家庭用変圧型電子レンジ、つまり家庭内で使用される電子レンジは、標準的に単一のマグネトロンを有し動作する。本発明を用いて作成されたヒストグラムは、このような電子レンジ放射の存在下で半周期パルスパターンを示す。
【００１０】
これらのヒストグラムを構成するための基礎はまた、例えばレストランの大規模厨房で用いられ及び標準的に２つのマグネトロンを有し動作する業務用電子レンジの特性と同様である。業務用電子レンジは、時間ｔ１毎に２回マイクロ波を放射する。
【００１１】
業務用電子レンジからの干渉は、家庭用電子レンジからの干渉より特性を示すのが困難であった。例えば非特許文献３を参照のこと。しかしながら、切り替え型電子レンジは、変圧型電子レンジと区別され得る。なぜなら切り替え型電子レンジは、マグネトロン発振のため、より高い周波数の切り替え回路を有し動作するからである。例えば非特許文献４を参照のこと。これは結果として、ビジー段階ｔ１の間、短いマイクロ波放射時間期間ｔ２を繰り返す。標準的に、ｔ２＝２０μｓ（１μｓ＝１マイクロ秒）である。
【００１２】
本発明のシステム及び方法は、メディアを検知する全ての装置で用いられ、ＲＰＩビジー時間ヒストグラム及びＲＰＩアイドル時間ヒストグラムを構築し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下の詳細な説明では、限定ではなく説明を目的として、本発明の完全な理解を提供するために、特定のアーキテクチャ、インターフェース、技術、等の詳細事項が説明される。しかしながら、当業者には、本発明がそのような詳細事項から離れて実施されて良いことが明らかだろう。
【００１４】
本発明は、ＩＥＥＥ８０２．１１装置のシステム及び方法を提供し、ＲＰＩビジー時間ヒストグラム及びＲＰＩアイドル時間ヒストグラムを用い電子レンジ放射を検出する。第１の代案の実施例はまた、ＣＣＡビジー及びアイドル時間ヒストグラムを用い、当該検出の精度を向上する。第２の代案の実施例は、周波数帯の別の場所でマイクロ波源からの放射を捜し、当該検出の精度を更に支援する。最後に第３の代案の実施例は、更なる支援のため、干渉パターンの時間相関を利用する。
【００１５】
電子レンジは、規則的な周期的間隔でマイクロ波を放射することにより特徴的な干渉パターンを生成する。例えば非特許文献５を参照のこと。非特許文献５の全内容は、参照されることにより本願明細書に全て記載されたものとして組み込まれる。
【００１６】
好適な実施例では、装置は、メディア検知測定リクエスト及びレポートを用い、単一マグネトロンを備えた及び２重マグネトロンを備えた電子レンジを検出し、そして使用パターンを報告する。パターンは、時間ヒストグラム、つまりいくつかのビジー及び／又はアイドル期間の発生確率（「密度」）を表す値のセットとして報告される。異なるパワーレベルに渡りヒストグラムを供給する代わりに、時間ヒストグラムは、リクエストで定められた精度でビジー及びアイドル期間に関する情報を提供する。例えば、時間帯の精度を備えたメディア検知時間ヒストグラムが収集された場合、他の８０２．１１装置のメディア活動に関する情報は、収集された情報から引き出され得る。時間ヒストグラムは、多くの努力を有さず簡単に生成され、及びチャネルにおける他の無線システムの活動に関する詳細を明確に提供する。この測定は、８０２．１１無線ＬＡＮにおける無線資源測定を向上させる。
【００１７】
メディア検知時間ヒストグラムの主な利益として、他の無線装置の現行の活動に関する情報は、測定期間の間に他の装置からの探知応答又はビーコンを受信することなく、収集される。一旦情報が収集されると、無線資源測定は、以下の質問を解決することにより促進される：
−当該チャネルで動作している他の非８０２．１１装置、例えば電子レンジがあるか、及びそれら装置のメディアアクセスパターンは何か（ＲＰＩ及びＣＣＡ時間ヒストグラムを通じ最も提供されそうなものを回答する）；及び
−既に当該チャネルで動作している８０２．１１装置と当該チャネルを共有するための十分な容量が当該チャネルにあるか（最もＲＰＩ及びＣＣＡアイドル時間ヒストグラムを通じて供給されそうなものを回答する）。
【００１８】
メディア検知時間ヒストグラムリクエストに対応する測定リクエストフィールド１００の書式は、図１Ａに示される。
【００１９】
チャネル番号１０１は、測定リクエストが適用されるチャネル番号を示す。
【００２０】
チャネル帯域１０２は、表１から取り込まれる、チャネル番号が適用される周波数帯域を示す。
【００２１】
［表１］無線測定リクエストに対するチャネル帯域の定義
【表３】
2008520966.tif 000003
【００２２】
測定期間１０３は、リクエストされた測定の期間と等しく設定され、タイマーユニット（ＴＵ）で表現される。
【００２３】
メディア検知測定サブタイプ１０４は、実行するメディア検知測定のサブタイプを示す。メディア検知測定の利用可能なサブタイプは、表２に定められる。
【００２４】
［表２］メディア検知測定サブタイプの定義
【表４】
2008520966.tif 000004
【００２５】
ビンオフセット１０６は、最初のビンの位置を示し、マイクロ秒で表現される。
【００２６】
ビン間隔１０７は、当該ビン内にあるべきメディア検知イベントが計数される時間間隔を示し、スロット時間で表現される。メディア検知イベントは、表３に定められる。
【００２７】
ビン数１０８は、時間ヒストグラムに含まれる時間間隔の総数を示す。
【００２８】
メディア検知時間ヒストグラムレポートの測定レポートフィールドの書式は、図１Ｂに示される。
【００２９】
チャネル番号１１０は、メディア検知時間ヒストグラムレポートが適用されるチャネル番号を示す。
【００３０】
チャネル帯域１１１は、表２から取り込まれる、チャネル番号が適用される測定周波数帯域を示す。
【００３１】
測定期間１１２は、メディア検知時間ヒストグラムレポートが測定される期間と等しく設定され、ＴＵで表現される。
【００３２】
メディア検知測定サブタイプ１１３は、表２に定められる、メディア検知時間ヒストグラムレポートのサブタイプを示す。
【００３３】
ＲＰＩ閾値１１４は、表３に従い、アンテナコネクタで見られる受信パワーレベル閾値を識別する。ＲＰＩ閾値１１４は、メディア検知イベントが生じたかどうかを決定すると同時に、ＲＰＩ時間ヒストグラムのための情報を収集するために用いられる。
【００３４】
［表３］ＲＰＩ時間ヒストグラムのためのＲＰＩ閾値の定義
【表５】
2008520966.tif 000005
【００３５】
メディア検知時間ヒストグラムレポート１５０は、測定期間にわたり指定チャネルで測定されたＮ個の時間間隔のそれぞれにおける密度を有する。
【００３６】
メディア検知イベント総数１１８は、測定中に計数されたイベントの数を示す。メディア検知イベントは、表４に定められる。
【００３７】
［表４］メディア検知イベントの定義
【表６】
2008520966.tif 000006
【００３８】
０≦ｉ＜Ｎで、ビンｉの密度を計算するため、装置は監視状態の連続期間を監視し、そしてビンｉに対応するカウントＢｉをインクリメントする。測定中、時間ｔでメディア検知イベントが生じ、
ｉ＜Ｎ−１の場合、ｉ０＋（ｉ＊Δｉ）＜ｔ≦ｉ０＋（ｉ＊Δｉ）、
ｉ＝Ｎ−１の場合、ｉ０＋（Ｎ＊Δｉ）＜ｔ、      （１）
を満たす場合、ビンｉ当たりのイベント数は、１だけ増加される。メディア検知測定の間、メディア検知イベントの時間内の確率分布を表すヒストグラムが生成される。
【００３９】
１つ以上のメディア検知時間ヒストグラムリクエストを受信する装置は、リクエストされたメディア検知測定サブタイプに従うヒストグラムを有するメディア検知時間ヒストグラムレポートで応答する。リクエスト側にレポートされたデータの信頼性レベルにアクセスさせる情報を提供するため、計数されたメディア検知イベントの総数も提供される。メディア検知時間ヒストグラムを分析することにより、他の非８０２．１１無線装置が検知されたチャネルで動作するかどうか、及びそれらのメディアアクセスがどれだけの時間にわたり分布するかが推測され得る。この情報は、本発明では、例えば前述の方法で作成されたヒストグラムを予め格納された典型的なパターンと比較することにより、装置の周辺で動作している電子レンジを検出するために用いられる。本発明のある態様では、作成されたヒストグラムが所定のパターンを示す、例えば所定の許容範囲内で長期間にわたり相関がある場合、予め格納されたパターンに対応する所与の種類の電子レンジが測定装置の無線範囲内で動作していることが、知られている信頼性レベルで推測され得る。
【００４０】
図２を参照すると、装置は通常に周期的に動作し、またメディアを走査し２０１、そして十分な数の測定値（上述のようなビン）が収集されるまで干渉パターンに関する情報を収集し２０３、そして時々測定レポートを受信する２０５。装置はまた、繰り返し２０２、メディア検知測定リクエスト１００を送出する２０６。プリアンブルを有する及び有さないＲＰＩ及びＣＣＡが検知された場合２０７、同様にメディア検知レポートが受信された場合２０５、装置はそれぞれのヒストグラム及びレポートを格納する２０８。本発明のある態様では、予め格納されたパターンとの比較を実行するパターン認識モジュールにより、電子レンジ干渉が存在すると決定される。例えば装置は、格納されたヒストグラムを図５に図示されたようなパターンと比較することにより、単一のマグネトロンを有する変圧型電子レンジがメディア内でアクティブであり干渉を引き起こすことを決定し得る。
【００４１】
図３を参照すると、本発明により変更された装置３０１の、及びメッシュ技術を用いＩＳＭ帯域でメディア３１０を介し通信する無線ネットワークが図示される。装置は、電子レンジ３０２からの干渉３０３を経験しており、干渉を検出している。
【００４２】
図４を参照すると、各装置３０１は、メディアを検知するために少なくとも１つのアンテナ４０２と結合され、及びＲＰＩ及びＣＣＡ測定レポート１５０及びリクエスト１００を送信及び受信し及びＩＳＭ帯域の他の装置の送信のためにメディアを検知するために受信機４０４及び送信機４０３とそれぞれ機能するよう結合された少なくとも１つの無線フロントエンド４０９；測定値の収集及び格納並びにレポートの送信を管理するプロセッサー４０５；所定のパターン、測定レポート、ヒストグラムの作成のためのビン及び比較結果、パターン認識動作を格納するメモリー４０７；長時間にわたりヒストグラムのパターンを認識するパターン認識モジュール４０６ａ、及び上述の式（１）を用いメディア検知入力からヒストグラムを作成するヒストグラム生成器４０６を有する。
【００４３】
時間ヒストグラムは、メディアを直接検知し、そして測定レポートをリクエストし受信することにより収集される。そして望ましくは、それらヒストグラムが次の特性の１つ以上を示す場合、電子レンジが近くで動作している可能性が高い：
−期間ｔ＝０．５＊ｔ１を有するビジー時間の発生確率が高い（ＲＰＩビジー時間ヒストグラムでは、時間ｔ＝０．５＊ｔ１のビンにおける密度が、閾値を超える値を示す。表３を参照のこと。）；
−期間ｔ１＞ｔ＞０．５＊ｔ１を有するアイドル時間の発生確率が低い（ＲＰＩアイドル時間ヒストグラムでは、ｔ１＞ｔ＞０．５＊ｔ１における全てのビンにおける密度が閾値より低い値を示す。）；及び
−期間ｔ＞ｔ１を有するアイドル時間の発生確率がゼロである（ＲＰＩアイドル時間ヒストグラムでは、時間ｔ＞ｔ１の全てのビンにおける密度が値ゼロを示す。）
この情報が与えられると、単一マグネトロン電子レンジの特性である干渉パターンを識別することにより、電子レンジは検出され得る。上述のように、このパターンは１６．６７／２０ｍｓの周期的間隔を有する。
【００４４】
メディアを走査し及び干渉パターンに関する情報を収集することにより、装置は２つのマグネトロンを有する変圧型電子レンジがメディア内でアクティブであり干渉を引き起こすと決定し得る。望ましくは、時間ヒストグラム収集され、そしてそれら時間ヒストグラムが次の特性の１つ以上を示す場合、電子レンジが近くで動作している可能性が高い：
−期間ｔ＝０．２５＊ｔ１を有するビジー時間の発生確率が高い（ＲＰＩビジー時間ヒストグラムでは、時間ｔ＝０．２５＊ｔ１のビンにおける密度が、閾値を超える値を示す。表３を参照のこと。）；
−期間０．５ｔ１＞ｔ＞０．２５＊ｔ１を有するアイドル時間の発生確率が低い（ＲＰＩアイドル時間ヒストグラムでは、０．５ｔ１＞ｔ＞０．２５＊ｔ１における全てのビンにおける密度が閾値より低い値を示す。）；及び
−期間ｔ＞０．５＊ｔ１を有するアイドル時間の発生確率がゼロである（ＲＰＩアイドル時間ヒストグラムでは、時間ｔ＞０．５＊ｔ１の全てのビンにおける密度が値ゼロを示す。）
この情報が与えられると、２つのマグネトロンの電子レンジに特徴的な干渉パターンを識別することにより、２つのマグネトロンを有する電子レンジは検出され得る。干渉パターンは、単一マグネトロン電子レンジの場合と同一であるが、放射は２倍の周波数を有し、従って方形波がｔ１毎に２回生じる。
【００４５】
切り替え型電子レンジは、前述の方法と共に用いられて良い次の方法で識別され得る。図６を参照のこと。収集された時間ヒストグラムが以下の特性を示す場合、切り替え型電子レンジはメディア内でアクティブであり干渉を引き起こすと結論付けられ得る：
−期間ｔ＝０．５＊ｔ２を有するビジー時間の発生確率が高い（ＲＰＩビジー時間ヒストグラムでは、時間ｔ＝０．５＊ｔ２のビンにおける密度が、閾値を超える値を示す。表３を参照のこと。）；
−期間ｔ＝０．５＊ｔ２を有するＣＣＡビジー時間の発生確率が低い（ＣＣＡビジー時間ヒストグラムでは、時間ｔ＝０．５＊ｔ２のビンにおける密度が、閾値より低い値を示す。）。
【００４６】
この情報が与えられると、切り替え型電子レンジに特徴的な干渉パターンを識別することにより、切り替え型電子レンジは検出され得る。図６を参照のこと。波形は、変圧型電子レンジの場合と同一の特性を示す。更に、オン時間の間、２０μ秒の非常に短い周波数を有する第２の方形波が存在する。これは、この種類の電子レンジにおけるマグネトロンのより速い切り替えの結果であり、特徴的なパターンを生成する。
【００４７】
代案の実施例では、ＣＣＡビジー時間ヒストグラムは、プリアンブル検出とともに収集される。電子レンジがパワーを放射する期間中、メディアはＣＣＡ処理を通じてアイドルであるとして検出される。時間０．５＊ｔ１の密度ビンにおけるＣＣＡビジー時間ヒストグラムの値は、特定の閾値より下に維持され、及び従ってＲＰＩビジー時間ヒストグラムと共に検出された干渉は、他のＩＥＥＥ８０２．１１装置からの干渉により生成されていないことを示す。この追加情報は、マイクロ波検出の確率を向上し得る。
【００４８】
更に別の代案の実施例では、ＩＥＥＥ８０２．１１通信に用いられない周波数帯の類似部分は、電子レンジにより放射されるパワーの特徴的な２次ピークを検出するために走査される。この追加情報は、マイクロ波検出の確率を向上し得る。
【００４９】
更に別の代案の実施例では、干渉パターンの時間相関に関する情報が収集される。この情報は、例えば演繹的に計算され、そして無線装置内に格納される。パターン認識モジュール４０６ａは、電波を通じ測定された干渉を予め格納されたデータと後で比較し得る。この追加情報は、マイクロ波検出の確率を向上し得る。
【００５０】
電子レンジの周辺の電子レンジの動作に関する以上の情報が与えられると、装置は、通信チャネルの選択、送信パワー、及び変調の及び符号化方式の選択のような当該装置の無線資源管理を動的に最適化し得る。
【００５１】
本発明の好適な実施例が図示され説明されたが、当業者は、種々の変更及び変形がなされて良く、本発明の真の範囲から逸脱することなく、本願明細書の要素が等価物により置き換えられて良いことを理解するだろう。更に、特定の状況に適応するため、リクエスト及び応答フレーム及び要素の書式変更のような、多くの変更がなされて良い。また、本発明の教示は、本発明の真の範囲から逸脱しない等価な方法で適応され得る。従って、本発明は、本発明を実施するために考えられた最適な実施例として開示された特定の実施例に限定されない。本発明は、請求項の範囲に包含される全ての実施例を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１Ａ】ＩＥＥＥ８０２．１１ｋメディア検知時間ヒストグラムリクエストを図示する。
【図１Ｂ】ＩＥＥＥ８０２．１１ｋメディア検知時間ヒストグラムレポートを図示する。
【図２】本発明の好適な実施例による、電子レンジを検出するための測定リクエスト及びレポートの使用のための有限状態図を図示する。
【図３】ＩＳＭ周波数帯域で動作する及び変圧型電子レンジからの電子レンジ放射を経験している装置のネットワークを図示する。
【図４】本発明により変更され、マイクロ波の動作を検出する無線装置の簡単なブロック図を示す。
【図５】単一のマグネトロンを有する変圧型（家庭用）電子レンジの標準的なゼロスパン周波数帯を図示する。
【図６】業務用電子レンジの標準的な干渉波形を図示する。
【図１Ａ】
2008520966.tif 000009
【図１Ｂ】
2008520966.tif 000010
【図２】
2008520966.tif 000011
【図３】
2008520966.tif 000012
【図４】
2008520966.tif 000013
【図５】
2008520966.tif 000014
【図６】
2008520966.tif 000015
【国際調査報告】
2008520966.tif 000016
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