(57)【要約】【課題】ＢＴ装置とＷＬＡＮ装置が両方搭載された複合無線装置において、ＷＬＡＮ装置におけるキャリアセンス誤検出の危険性の軽減、かつ互いの干渉を回避すること。【解決手段】ＢＴ装置３から送信してもＷＬＡＮ装置２においてキャリアセンスにかからないＦＨチャネルをＷＬＡＮチャネル毎に予め定めたテーブルを無線チャネル制御部４に保持し、ＷＬＡＮ装置２が使用するＷＬＡＮチャネルを使用チャネル情報として無線チャネル制御部４に入力し、その入力に応じて無線チャネル制御部４が使用可能なＦＨチャネルをＢＴ装置３に伝え、ＢＴ装置３がその使用可能なＦＨチャネルの中から実際に周波数ホッピング通信に使用するＦＨチャネルを決定して通信を行う。これにより、ＷＬＡＮ装置２とＢＴ装置３とは、ＷＬＡＮ装置２でのキャリアセンス誤検出の危険性を軽減しつつ、互いの干渉を回避する。【選択図】図１
2008172556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
周波数ホッピングを行うことでスペクトラム拡散通信を実行する第１の無線装置と前記第１の無線装置と同じ周波数帯域を用いる第２の無線装置とを複合させた複合無線装置であって、
前記第２の無線装置の使用周波数帯域を認識して、前記使用周波数帯域および前記使用周波数帯域に隣接する所定の帯域幅内に含まれる周波数チャネルを除く周波数チャネルに適応的に周波数をホッピングさせるよう制御する無線チャネル制御部を有することを特徴とする複合無線装置。
【請求項２】
周波数ホッピングを行うことでスペクトラム拡散通信を実行する第１の無線装置と前記第１の無線装置と同じ周波数帯域を用いる第２の無線装置とを複合させた複合無線装置であって、
前記第２の無線装置の使用周波数帯域と前記第２の無線装置の所定の通信動作を実施するタイミングを認識して、
前記所定の通信動作を実施するタイミングに応じて、前記周波数ホッピングに使用可能とする周波数チャネルを変更し適応的に周波数をホッピングさせるよう制御する無線チャネル制御部を有することを特徴とする複合無線装置。
【請求項３】
前記所定の通信動作を実施するタイミングは、前記第２の無線装置の受信タイミングであって、
前記無線チャネル制御部は、
前記受信タイミングにおいては、前記使用周波数帯域および前記使用周波数帯域に隣接する所定帯域幅内に含まれる周波数チャネルを除く周波数帯域に適応的に周波数をホッピングさせ、
前記受信タイミング以外のタイミングにおいては、前記使用周波数帯域に隣接する所定帯域幅内に含まれる周波数チャネルも使用可能チャネルとして、適応的に周波数をホッピングさせるよう制御することを特徴とする請求項２記載の複合無線装置。
【請求項４】
前記受信タイミングは、前記第２の無線装置が送信前に実施するキャリアセンスタイミングであることを特徴とする請求項３記載の複合無線装置。
【請求項５】
前記所定の通信動作を実施するタイミングは、前記第２の無線装置の送信タイミングであって、
前記無線チャネル制御部は、
前記送信タイミング以外のタイミングにおいては、前記使用周波数帯域に含まれる周波数チャネルを全て使用不可能なチャネルとし、
前記送信タイミングにおいては、前記使用周波数帯域内に含まれる所定の周波数チャネルを使用可能な周波数チャネルとして適応的に周波数をホッピングさせるよう制御することを特徴とする請求項２記載の複合無線装置。
【請求項６】
前記所定の通信動作を実施するタイミングは、前記第２の無線装置の送信タイミング、受信タイミング及びキャリアセンスタイミングであって、
前記無線チャネル制御部は、
前記送信タイミングにおいては、前記使用周波数帯域内に含まれる所定の周波数チャネルを使用可能な周波数チャネルとし、
前記キャリアセンスタイミングにおいては、前記使用周波数帯域および前記使用周波数帯域に隣接する所定帯域幅内に含まれる周波数チャネルを使用不可能な周波数チャネルとし、前記受信タイミングにおいては、前記送信タイミングにおいて使用可能とした周波数チャネルのうち所定の周波数チャネルは使用不可能な周波数チャネルとして、適応的に周波数をホッピングさせるよう制御することを特徴とする請求項２記載の複合無線装置。
【請求項７】
周波数ホッピングを行うことでスペクトラム拡散通信を実行する第１の無線装置と前記第１の無線装置と同じ周波数帯域を用いる第２の無線装置とを複合させた複合無線装置において互いの通信の干渉を回避する干渉回避制御方法であって、
前記第２の無線装置の使用周波数帯域を認識するステップと、
認識された前記使用周波数帯域および前記使用周波数帯域に隣接する所定の帯域幅内に含まれる周波数チャネルを除く周波数チャネルを良好な周波数ホッピングチャネルとして選択するステップとを備え、
前記良好な周波数ホッピングチャネルの中から実際に通信使用する通信チャネルを選択して適応的に周波数をホッピングさせるよう制御することを特徴とする干渉回避制御方法。
【請求項８】
周波数ホッピングを行うことでスペクトラム拡散通信を実行する第１の無線装置と前記第１の無線装置と同じ周波数帯域を用いる第２の無線装置とを複合させた複合無線装置において互いの通信の干渉を回避する干渉回避制御方法であって、
前記第２の無線装置の使用周波数帯域と前記第２の無線装置の所定の通信動作を実施するタイミングを認識するステップと、
認識された前記所定の通信動作を実施するタイミングに応じて、前記周波数ホッピングに使用可能とする良好な周波数ホッピングチャネルを変更するステップとを備え、
前記良好な周波数ホッピングチャネルの中から実際に通信使用する通信チャネルを選択して適応的に周波数をホッピングさせるよう制御することを特徴とする干渉回避制御方法。
【請求項９】
前記所定の通信動作を実施するタイミングは、前記第２の無線装置の受信タイミングであって、
無線チャネル制御部は、
前記受信タイミングにおいては、前記使用周波数帯域および前記使用周波数帯域に隣接する所定帯域幅内に含まれる周波数チャネルを除く周波数帯域に適応的に周波数をホッピングさせ、
前記受信タイミング以外のタイミングにおいては、前記使用周波数帯域に隣接する所定帯域幅内に含まれる周波数チャネルも使用可能チャネルとして、適応的に周波数をホッピングさせるよう制御することを特徴とする請求項８記載の干渉回避制御方法。
【請求項１０】
前記受信タイミングは、前記第２の無線装置が送信前に実施するキャリアセンスタイミングであることを特徴とする請求項９記載の干渉回避制御方法。
【請求項１１】
前記所定の通信動作を実施するタイミングは、前記第２の無線装置の送信タイミングであって、
無線チャネル制御部は、
前記送信タイミング以外のタイミングにおいては、前記使用周波数帯域に含まれる周波数チャネルを全て使用不可能なチャネルとし、
前記送信タイミングにおいては、前記使用周波数帯域内に含まれる所定の周波数チャネルを使用可能な周波数チャネルとして適応的に周波数をホッピングさせるよう制御することを特徴とする請求項８記載の干渉回避制御方法。
【請求項１２】
前記所定の通信動作を実施するタイミングは、前記第２の無線装置の送信タイミング、受信タイミング及びキャリアセンスタイミングであって、
無線チャネル制御部は、
前記送信タイミングにおいては、前記使用周波数帯域内に含まれる所定の周波数チャネルを使用可能な周波数チャネルとし、
前記キャリアセンスタイミングにおいては、前記使用周波数帯域および前記使用周波数帯域に隣接する所定帯域幅内に含まれる周波数チャネルを使用不可能な周波数チャネルとし、前記受信タイミングにおいては、前記送信タイミングにおいて使用可能とした周波数チャネルのうち所定の周波数チャネルは使用不可能な周波数チャネルとして、適応的に周波数をホッピングさせるよう制御することを特徴とする請求項８記載の干渉回避制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は同じ周波数帯域において周波数ホッピング方式を用いて通信を行う無線システムと他の無線通信方式用いて通信を行う無線システムとが混在する環境において、異なる方式を用いる装置どうしが近接して配置される環境（例えばＢＴ装置と無線ローカルエリアネットワーク機器が両方搭載された複合無線装置）において、互いの干渉を回避しながら通信を行う無線装置及びそれに用いる干渉回避方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＩＳＭ（Ｉｎｄｕｓｔｒｙ  Ｓｃｉｅｎｃｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ）バンドと呼ばれる２．４ＧＨｚ帯は電波法で定められた基準を満たせばユーザーが免許不要で無線機器を使用できる利点をもつ。この利点から、２．４ＧＨｚ帯を用いて電子機器間を無線で接続するための無線通信装置が近年盛んに開発されている。この種の無線通信装置で用いられる無線通信方式としては、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇおよびブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、商標）などが知られている。
【０００３】
この２．４ＧＨｚ帯は他の電子機器（例えば電子レンジ）から放出されるノイズも存在しやすいため、耐ノイズ性を考慮して、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇでは直接拡散方式のスペクトラム拡散（ＤｉｒｅｃｔＳｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ；ＤＳＳＳ）技術、ブルートゥースでは周波数ホッピング方式のスペクトラム拡散（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｈｏｐｐｉｎｇ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｓｐｅｃｔｒｕｍ；ＦＨＳＳ）技術が導入されている。
【０００４】
ブルートゥース対応の無線通信装置（以下、ＢＴ装置と記す）は、２．４０ＧＨｚから２．４８ＧＨｚまでの周波数帯に定められた１ＭＨｚ幅の７９個の周波数チャネル（以下、ＦＨチャネルと記す）のうちから１つのＦＨチャネル選択し時間経過とともに切り換えて無線通信を行う周波数ホッピング方式を採用している。この周波数ホッピング方式は、予め決められた疑似ランダムアルゴリズムに基づいて一定時間間隔（例えば６２５μｓ）で繰り返すようにＦＨチャネル選択を行い、１つのＦＨチャネルに１パケットデータを割り当てて通信を行なう。
【０００５】
一方、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇを使用している無線通信装置（以下、ＷＬＡＮ装置と記す）は、周波数ホッピングを行なわず、２．４ＧＨｚ帯のＩＳＭバンドの中に規定された１３個のチャネル（一つのチャネルはＢＴ装置のほぼ２０チャネル分に相当する占有周波数帯域幅）の１つを固定的に使用して通信を行なう。
【０００６】
したがって、同じ２．４ＧＨｚ帯を使用して通信するＢＴ装置とＷＬＡＮ装置が互いの通信エリア内に存在すると、互いが送出する電波が干渉しあい互いの通信を妨害することになる。この電波干渉を回避する方法としてアダプティブ周波数ホッピング（Ａｄａｐｔｉｖｅ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｈｏｐｐｉｎｇ  ；ＡＦＨ）という技術が特許文献１や特許文献２に開示されている。この技術は、ＢＴ装置において、通信中のビットエラーレートやパケットエラーレート等を測定したり、ＢＴ装置間で通信していないスロットにおける受信信号強度を測定することにより、ＢＴ装置側のＦＨチャネルの品質（ＷＬＡＮ装置などの他システムからの妨害の受けやすさ）を観測し、自身の通信を妨害する電波があると判断したＦＨチャネルを避けて周波数ホッピングを行うことでＷＬＡＮ等の他システムからの干渉を防ぐ技術である。
【０００７】
しかしながら、この従来のＡＦＨ技術はＢＴ装置側の品質のみを考慮して実施されるため、ＢＴ装置間の通信には支障をきたさないと判断したＦＨチャネルを使用することにより、ＷＬＡＮ装置間の通信に多大な妨害を与えてしまう場合がある。
【０００８】
そのような場合の一例を図１７、図１８を用いて説明する。図１７は従来のＡＦＨ技術を用いて、ＢＴ装置が使用可能か不可能を判断したＦＨチャネルと、ＢＴ装置間の通信エリア内で動作するＷＬＡＮ装置の使用チャネルの配置を示した図である。図１７において、斜線部のＦＨチャネルはＢＴ装置にとって妨害を受けないと判断して使用可能としたＦＨチャネル、白抜きのチャネルは妨害を受けるあるいは受けていると判断して使用不可能としたＦＨチャネル、黒塗りの部分はＷＬＡＮ装置が送受信する信号スペクトルを模式的に示している。図１７に示すように、ＷＬＡＮ装置は周波数２４３７ＭＨｚを中心として±１０ＭＨｚ程度の占有周波数帯域を有する信号を送受信しており、ＢＴ装置はＷＬＡＮ装置から送出される信号の帯域を除くＦＨチャネルを使用して通信を行っている。
【０００９】
図１８はある時刻におけるＷＬＡＮ装置（ＳＴＡ１、ＳＴＡ２）の通信動作とＢＴ装置（ＢＴ１）の送受信動作を示したものである。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇでは、無線チャネルのアクセス方式としてキャリアセンス多重アクセス（ＣＳＭＡ）を採用している。ＣＳＭＡは、各無線装置が、送信を試みようとする帯域における受信信号強度を送信前に所定期間確認（キャリアセンス）し、他の装置からの信号がなければ送信し、信号があればさらに所定期間キャリアセンスを行い、送信を見合わせることにより、衝突を回避するものである。図１８において、ＷＬＡＮ装置ＳＴＡ１はＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇの規定に従い、ＷＬＡＮ装置ＳＴＡ２の送信が終了した時刻Ｔ１から所定時間（Ｔ３−Ｔ１）キャリアセンスを実行しようとする。ここで、時刻Ｔ１からＴ３の間にＳＴＡ１において他の無線装置からの信号が検出されなければ、時刻Ｔ３においてＳＴＡ１はパケットの送信を開始できるであるが、ＷＬＡＮ装置ＳＴＡ１とＢＴ装置ＢＴ１とが近接している場合には、ＢＴ１がＷＬＡＮ装置ＳＴＡ１の使用帯域外のＦＨチャネルを使用して送信していてもＷＬＡＮ装置ＳＴＡ１で所定の閾値を越える信号強度の信号として検出（以下、誤検出と記す）されてしまい、ＳＴＡ１は図１８に示すようにさらに送信を待たされてしまうということが発生する。
【００１０】
この問題は例えば非特許文献１の４．２．４節にも記載されている。例えば、図１７、図１８に示すようＢＴ１がＳＴＡ１の使用帯域近傍のＦＨチャネルＦ１にホッピングして、ＳＴＡ１のキャリアセンス区間内のタイムスロットＳで送信したとする。仮に、ＳＴＡ１とＢＴ１とが３０ｃｍ間隔で動作し、ＢＴ１が０ｄＢｍの送信電力でアンテナから信号を送信したとすると、２．４ＧＨｚ帯での自由区間伝搬損失は３０ｄＢ程度であるため、この信号はＳＴＡ１のアンテナで−３０ｄＢｍ程度の信号強度で受信される。ＩＥＥＥ８０２．１１では信号の帯域外減衰量を３５ｄＢ以上と定めているため、帯域外の受信信号もＷＡＬＮ装置ＳＴＡ１内のフィルタで３５ｄＢ程度減衰し、この時ＳＴＡ１において検出されるＢＴ１の信号強度は−６５ｄＢｍ程度以下となる。
【００１１】
なお、フィルタの帯域外減衰を大きくすると、一般に、帯域内のひずみが大きくなり、受信性能が劣化するため、使用帯域近傍の帯域外減衰量は規定値を満足しかつ規定値に近い値で設計されるのが通常である。したがって、使用帯域近傍のＦＨチャネルＦ１で送信されたＢＴ１の信号は−６５ｄＢｍ程度の強度でＳＴＡ１で検出される。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂのキャリアセンスの信号検出閾値は−７６ｄＢｍであり、この場合、帯域外であるにもかかわらず、ＢＴ１の信号強度の検出値は閾値越えている、ＳＴＡ１は帯域外のＢＴ１の信号を誤検出してしまい、図１８に示すようにさらに所定の期間（時刻Ｔ２からＴ４）キャリアセンスを続けてしまうことになる。
【００１２】
ＢＴ装置ＢＴ１は、従来のＡＦＨ技術を用いて自分自身にとって妨害を受けないＦＨチャネルを予め使用可能なＦＨチャネルとして選択して通信を行っているため、時刻Ｔ３からＴ４の期間にＷＬＡＮ装置ＳＴＡ１が送信したとしても、妨害を受けることはない。
【００１３】
このように、従来のＡＦＨ技術を用いた場合、ＢＴ装置とＷＬＡＮ装置が近接している環境下では、ＷＬＡＮ装置がＢＴ装置から送信された帯域外の信号をキャリアセンスで誤検出してしまい、送信しても妨害を与えない区間でも送信せずに引き続きキャリアセンスを続けてしまう。このためＷＬＡＮ装置の通信スループットが不必要に低下してしまうという問題が生じる。
【００１４】
上述の例では、ＷＬＡＮ装置とＢＴ装置の間隔を３０ｃｍとして説明したが、今後は図１３のように携帯電話とヘッドセットの間をブルートゥースで通信し、携帯電話とＷＬＡＮ装置のアクセスポイント（ＡＰ）の間をＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇで通信して、インターネットのＩＰ回線を介して通話を行うようなシステムも検討されている。このようなシステムでは、１つの携帯電話にＷＬＡＮ装置とＢＴ装置の両方が搭載された複合無線装置が使用されることになる。このような複合無線装置では、言うまでもなく、ＷＬＡＮ装置とＢＴ装置とが極近接して配置されるため、上述したキャリアセンスの誤検出の問題がさらに深刻化する。
【００１５】
また、従来のＡＦＨ技術では、ＷＬＡＮ装置の使用帯域が増加した場合には、ＢＴ装置にとって妨害無く使用可能と判断されるＦＨチャネル（以下、良好チャネルと記す）の数が不足し、ブルートゥースの規格を満足するためには、ＷＬＡＮ装置との干渉でＢＴ装置での所定品質を満たさないＦＨチャネル（以下、不良チャネルと記す）の中からもいくつかの数のＦＨチャネルを使用可能なチャネルとして選択して使用せざるをえなくなる。例えば、図１４のように、ＷＬＡＮ装置ＳＴＡ１〜ＳＴＡ５及びＡＰがＩＥＥＥ８０２．１１ｂ／ｇの３つのチャネルｃｈ１（２４０１〜２１２３ＭＨｚ）、ｃｈ６（２１２６〜２１４８ＭＨｚ）、ｃｈ１１（２１５１〜２１７３ＭＨｚ）をそれぞれ使用して通信した場合、従来のＡＦＨ技術を用いると、ＢＴ装置ＢＴ１は中心周波数が２１２４ＭＨｚ、２１２５ＭＨｚ、２１４９ＭＨｚ、２１５０ＭＨｚの４つのＦＨチャネルと、中心周波数が２１７４ＭＨｚ〜２４８０ＭＨｚの間の値をもつ７つのＦＨチャネルとの計１１個のＦＨチャネルを良好チャネルとして周波数ホッピング周波数として使用するが、なお、ＦＣＣ（Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｃｏｍｍｉ  ｓｓｉｏｎ；アメリカ連邦通信委員会）では、ホッピングを行う周波数チャンネル数は１５チャンネル以上であることが規定されているため、ホッピングを行う周波数チャンネル数が１５チャンネル以上となるように、不良チャネルからも少なくとも４個以上のチャネルを選択して使用しなければならず、ＢＴ装置側でもＷＬＡＮ装置からの干渉波に対する耐性が劣化してしまう。
【００１６】
このような良好チャネルの不足によるＢＴ装置の干渉耐性の劣化を回避する方法が、非特許文献１の７節や特許文献３に開示されている。図１５は特許文献３に開示された複合無線装置の構成を示すブロック図である。図１５において、複合無線装置１は無線管理装置２０１と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇの規格を用いるＷＬＡＮ装置２０２と、ＢＴ装置２０３と、電源装置４０と、メモリ装置２０５とから構成されている。
【００１７】
無線管理装置２０１はＷＬＡＮ装置２０２とＢＴ装置２０３とで使われる周波数管理を行う。電源装置２０４は電源を無線管理装置２０１とＷＬＡＮ装置２０２とＢＴ装置２０３とにそれぞれ供給する。メモリ装置２０５には無線管理装置２０１の制御手順（プログラム）が書込まれている。複合無線装置２００は、ＷＬＡＮ装置からは現在使用している帯域情報を貰い、ＢＴ装置からは通信に必要なＦＨチャネル数を貰う。
【００１８】
複合無線装置２００は、ＷＬＡＮ装置２０２で現在使用されている帯域に基づき、ＢＴ装置２０１における良好チャネル数が必要数確保できる場合には、ＷＬＡＮ装置２０２の使用帯域を除くＦＨチャネルの中から通信時の周波数ホッピングパターンを決定するようにＢＴ装置２０３に指示する。
【００１９】
一方、複合無線装置２００は、ＢＴ装置２０１における良好チャネル数が不足する場合には、ＢＴ装置における良好チャネル数を確保するためにＷＬＡＮ装置２０２の使用帯域を部分的に削減するように指示する。ＷＬＡＮ装置２０２は変復調方式にＯＦＤＭ（Ｏｔｈｏｇｏｎａｌ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）方式を用いており、その指示にしたがってキャリアの数を削減させる。そして、複合無線装置２００は、ＷＬＡＮ装置２０２の使用帯域削減で生じる隙間の周波数帯域と元々ＷＬＡＮ装置２０２で使用されていなかった周波数帯域に含まれるＦＨチャネルを用いて周波数ホッピングパターンを決定するようにＢＴ装置２０３に指示する。このようにして、複合装置２００ではＷＬＡＮ装置とＢＴ装置間の干渉を回避する。図１６（ａ）は良好チャネル数が不足する状況、図１６（ｂ）は特許文献３の干渉回避方法により良好チャネル数不足を回避した状況下におけるＷＬＡＮ装置とＢＴ装置とのチャネルの使用状況を示した概念図である。図１６（ｂ）においてＢＴ装置２０３の使用するＦＨチャネルとＷＬＡＮ装置２０２が使用する周波数帯域は重なっておらず、ＢＴ装置２０３ではＷＬＡＮ装置２０２からの妨害を回避して良好な通信が行えることが分かる。
【特許文献１】特許第３４４３０９４号公報
【特許文献２】特許第３７７０５８６号公報
【特許文献３】特開２００３−２３４７４５号公報
【非特許文献１】ＩＥＥＥ８０２．１５．２規格書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
しかしながら、特許文献３の干渉回避方法、ＢＴ装置における良好チャネル不足の回避方法では、ＷＬＡＮ装置におけるキャリアセンス誤検出についてはなんら考慮されておらず、やはり従来のＡＦＨ技術と同じく、キャリアセンスの誤検出によりＷＬＡＮ装置の通信スループットが不必要に低下してしまうという問題は回避できない。それどころか、特許文献３の方法では、ＷＬＡＮ装置が通常使用する帯域内の一部を空けてＢＴ装置に使用させるため、ＷＬＡＮ装置のキャリアセンス期間においてＢＴ装置の信号はかえって強いレベルで検出されうる。したがって、従来のＡＦＨ技術を用いた場合に比べ、キャリアセンスの誤検出の危険性が増大してしまう。
【００２１】
それゆえに、本発明は、上述した問題を解決するためのものであり、ＷＬＡＮ装置とＢＴ装置とが近接して配置される環境（例えばＢＴ装置とＷＬＡＮ装置が両方搭載された複合無線装置）において、ＷＬＡＮ装置におけるキャリアセンス誤検出の危険性を軽減でき、かつ互いの干渉を回避することができる複合無線装置及びそれに用いる干渉回避制御方法を提供すること、及び従来のＡＦＨ技術に比べ良好チャネルが不足する確率を低減しつつ互いの干渉を回避することができる複合無線装置及びそれに用いる干渉回避制御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】
【００２２】
第１の発明は、周波数ホッピングを行うことでスペクトラム拡散通信を実行する第１の無線装置（例えば、ＢＴ装置）と前記第１の無線装置と同じ周波数帯域を用いる第２の無線装置（例えばＷＬＡＮ装置）とを複合させた複合無線装置であって、前記第２の無線装置の使用周波数帯域を認識して、前記使用周波数帯域および前記使用周波数帯域に隣接する所定の帯域幅内に含まれる周波数チャネルを除く周波数チャネルに適応的に周波数をホッピングさせるよう制御する無線チャネル制御部を有することを特徴とする。
【００２３】
本発明によれば、無線チャネル制御部において、第２の無線装置の使用周波数帯域認識結果を基に、第２の無線装置の使用帯域のみならず、第２の無線装置が第１の無線装置の信号を誤検出してしまう危険が高いと判断される所定の隣接周波数帯域に含まれるＦＨチャネルも除いて、ＢＴ装置の周波数ホッピングパターン決定されるように制御するため、キャリアセンスの誤検出の危険性を軽減でき、かつ互いの干渉を回避することができる。
【００２４】
第２の発明は、周波数ホッピングを行うことでスペクトラム拡散通信を実行する第１の無線装置と前記第１の無線装置と同じ周波数帯域を用いる第２の無線装置とを複合させた複合無線装置であって、前記第２の無線装置の使用周波数帯域と前記第２の無線装置の所定の通信動作を実施するタイミングを認識して、前記所定の通信動作を実施するタイミングに応じて、前記周波数ホッピングに使用可能とする周波数チャネルを変更し適応的に周波数をホッピングさせるよう制御する無線チャネル制御部を有することを特徴とする。
【００２５】
本発明によれば、無線チャネル制御部において、第２の無線装置の使用周波数帯域と送信タイミング、受信タイミング、キャリアセンスタイミング等の所定の通信動作タイミング認識し、認識結果を基に、各タイミングにおいて第２の無線装置の通信動作に支障を与えない所定の周波数帯域に含まれるＦＨチャネルを使用してＢＴ装置の周波数ホッピングパターン決定されるように制御するため、キャリアセンスの誤検出の危険性を軽減でき、かつ互いの干渉を回避することができる。さらに本発明によれば、タイミングに応じて第１の無線装置で使用可能とする帯域を増減させるので、第１の発明のように第２の無線装置が第１の無線装置の信号を誤検出してしまう危険が高いと判断される帯域に含まれるＦＨチャネルを固定的に除外する場合に比べ、良好チャネルが不足してしまうことが発生しにくくなる。
【００２６】
好ましくは、所定の通信動作を実施するタイミングは、第２の無線装置の受信タイミングとし、無線チャネル制御部において、受信タイミングでは使用周波数帯域および使用周波数帯域に隣接する所定帯域幅内に含まれる周波数チャネルを除く周波数帯域に適応的に周波数をホッピングさせ、受信タイミング以外のタイミングにおいては、使用周波数帯域に隣接する所定帯域幅内に含まれる周波数チャネルも使用可能チャネルとして、適応的に周波数をホッピングさせるよう制御するとよい。
【００２７】
これにより、従来のＡＦＨ技術を用いた場合より良好チャネルが不足してしまう確率を低減しながら、互いの干渉を回避することができる。
【００２８】
好ましくは、さらに、受信タイミングは、第２の無線装置が送信前に実施するキャリアセンスタイミングとであるとよい。
【００２９】
これにより、従来のＡＦＨ技術を用いた場合より良好チャネルが不足してしまう確率やキャリアセンス時の誤検出の危険性を低減しながら、互いの干渉を回避することができる。
【００３０】
好ましくは、所定の通信動作を実施するタイミングは第２の無線装置の送信タイミングとし、無線チャネル制御部において、送信タイミング以外のタイミングでは使用周波数帯域に含まれる周波数チャネルを全て使用不可能なチャネルとし、送信タイミングにおいては、使用帯域外に加えて使用周波数帯域内に含まれる所定の周波数チャネルも使用可能な周波数チャネルとして適応的に周波数をホッピングさせるよう制御するとよい。
【００３１】
これにより、従来のＡＦＨ技術を用いた場合より良好チャネルが不足してしまう確率を低減しながら、互いの干渉を回避することができる。
【００３２】
好ましくは、所定の通信動作を実施するタイミングは前記第２の無線装置の送信タイミング、受信タイミング及びキャリアセンスタイミングとし、無線チャネル制御部において、送信タイミングでは使用帯域外に加えて使用周波数帯域内に含まれる所定の周波数チャネルも使用可能な周波数チャネルとし、キャリアセンスタイミングでは使用周波数帯域および使用周波数帯域に隣接する所定帯域幅内に含まれる周波数チャネルを使用不可能な周波数チャネルとし、受信タイミングでは送信タイミングにおいて使用可能とした周波数チャネルのうち所定の周波数チャネルは使用不可能な周波数チャネルとして、適応的に周波数をホッピングさせるよう制御するとよい。
【００３３】
これにより、従来のＡＦＨ技術を用いた場合より良好チャネルが不足してしまう確率を低減しながら、かつキャリアセンス時の誤検出の危険性を低減しながら、互いの干渉を回避することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明によれば、ＷＬＡＮ装置とＢＴ装置とが近接して配置される環境において、ＷＬＡＮ装置におけるキャリアセンス誤検出の危険性を軽減でき、かつ従来のＡＦＨ技術に比べ良好チャネルが不足する確率を低減しつつ互いの干渉を回避することができる複合無線装置及びそれに用いる干渉回避制御方法が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００３６】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る干渉回避制御方法を適用した複合無線装置の構成を示す図である。図１において、複合無線装置１は、ＷＬＡＮ装置２と、ＢＴ装置３と無線チャネル制御部４とを備える。さらにＷＬＡＮ装置２は、ＷＬＡＮ無線部２１とキャリアセンス部２２とＷＬＡＮ通信制御部２３とを備える。
【００３７】
この干渉回避制御方法は、同じ周波数帯域を使用する複数種の無線通信方式間における信号の干渉を防止するために使用される。本実施形態では、複数種の無線通信方式として、ＷＬＡＮ装置２はＩＥＥＥ８０２．１１ｂの規格、ＢＴ装置３はＢｌｕｅｔｏｏｔｈの規格に準拠した方式を用いて通信を行う。
【００３８】
Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の無線通信システムでは、従来の技術の項で述べたように周波数ホッピング（ＦＨ：Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｈｏｐｐｉｎｇ）方式のスペクトラム拡散通信が利用される。２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域は、１ＭＨｚ間隔で７９個の周波数チャネル（以下、ＦＨチャネルと記す）に分割されており、ホッピングパターンに基づいて基本的には１タイムスロット毎に時分割で、使用する周波数チャネルを切り替えて通信が行われる。Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ規格の無線通信システムはマスター・スレーブ方式で行われ、ホッピングパターンの管理はマスターによって行われる。同じホッピングパターンを用いて、１台のマスターと最大７台のスレーブとの間でピコネットと称される無線ネットワークを形成して通信することができる。
【００３９】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の無線通信システムでは、直接拡散（ＤＳ：Ｄｉｒｅｃｔ  Ｓｅｑｕｅｎｃｅ）方式のスペクトラム拡散通信が利用される。２．４ＧＨｚ帯の周波数帯域には５ＭＨｚ程度の間隔で１４個の周波数チャネル（以下、ＷＬＡＮチャネルと記す）が割り当てられており、１４個の周波数チャネルのうちの１以上の任意の周波数チャネルを選択的に使用することができる。無線ネットワークの形態には、ＢＳＡ（Ｂａｓｉｃ  Ｓｅｒｖｉｃｅ  Ａｒｅａ）と称されるエリア内における無線端末同士の通信に使用されるアドホックネットモードと、複数の無線端末とアクセスポイント（ＡＰ）とによって構成されるインフラストラクチャーモードとがある。無線ネットワーク上の信号衝突を防ぐために、ＣＳＭＡ／ＣＡ（ｃａｒｒｉｅｒ  ｓｅｎｓｅ  ｍｕｌｔｉｐｌｅ  ａｃｃｅｓｓ  ｗｉｔｈ  ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ  ａｖｏｉｄａｎｃｅ：ＣＳＭＡ／ＣＡ）と称されるキャリアセンス／衝突回避機能が設けられている。
【００４０】
ＷＬＡＮ装置２において、ＷＬＡＮ無線部２１は、アンテナ、送受信用信号増幅器、フィルタ、変復調器、ＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ  Ｌｏｃｋｅｄ  Ｌｏｏｐ）シンセサイザ、ベースバンド処理回路等によって構成され、受信時においてはアンテナで受信されたＤＳスペクトル拡散無線信号を復調を行う。送信時においては、ＷＬＡＮ通信制御部２３から入力される送信データを所定のフォーマットのパケットに生成し、ＷＬＡＮ通信制御部２３から送信開始信号が入力されると、生成したパケットを変調処理しＤＳスペクトル拡散無線信号としてアンテナより出力する。また、ＷＬＡＮ無線部２１は送信タイミング以外においてアンテナより入力された信号の信号強度を検出してキャリアセンス部２２へ検出値を出力する。キャリアセンス部２２はその値が所定の時間−７６ｄＢｍ以下の場合にＷＬＡＮ通信制御部２３へチャネルが空いていることを意味する送信ＯＫ信号を送出する。なお、キャリアセンス部は、実装上はＷＬＡＮ無線部２１の構成要素であるベースバンド部の一機能ブロックとして実現されるものであるが、本発明で課題として取り上げた重要機能であるためＷＬＡＮ無線部２１から特だしで明示している。
【００４１】
ＷＬＡＮ通信制御部２３は、ホストコンピュータ（図示せず）やＷＬＡＮ無線部２１とのインタフェース機能（ＴＣＰ／ＩＰでのデータリンク層の機能に相当）を持つメディアアクセスコントローラ（ＭＡＣ：Ｍｅｄｉａ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ）、無線アクセス方法（プログラム）が書込まれたメモリ等で構成され、送信データをＷＬＡＮ無線部２１へ出力し、キャリアセンス部２２から送信ＯＫ信号が入力された時点でＷＬＡＮ無線部２１へ送信開始信号を出力する。なお、ＷＬＡＮ通信制御部２３は、送信要求信号が入力される以前に送信ＯＫ信号が既に入力されていれば、送信データ出力と同時に送信開始信号をＷＬＡＮ無線部２１へ出力する。
【００４２】
ＷＬＡＮ装置２は電源投入後、先ず受信状態となり、受信するＷＬＡＮチャネルを順次切り替えて、周辺の他のＷＬＡＮ装置がどのＷＬＡＮチャネルを通信に使っているか探索し、通信相手となる周辺のＷＬＡＮ装置と自分自身がどのＷＬＡＮチャネルを使用して通信するかを決定する。そして、自身が使用するＷＬＡＮチャネルと、周辺の他のＷＬＡＮ装置により使用されていると推測されるＷＬＡＮチャネルとを使用チャネル情報として、無線チャネル制御部４へ伝える。
【００４３】
また、ＷＬＡＮ装置２は使用中のＷＬＡＮチャネルの品質が悪くなるなどして、使用するＷＬＡＮチャネルを変更する必要が生じた場合に、所定のプロトコルにしたがって、使用するＷＬＡＮチャネルを変更する。その場合には、ＷＬＡＮ通信制御部２３は、使用するＷＬＡＮチャネルの変更が発生する度に、無線チャネル制御部４に使用チャネル情報を出力し直す。
【００４４】
図２に示すように、無線チャネル制御部４は、ＷＬＡＮチャネル毎に、周辺のＷＬＡＮ装置がその周波数チャネルを使用している場合にはＦＨチャネルとして使用できないチャネル（図２の使用不可チャネル）と、複合装置内のＷＬＡＮ装置２がその周波数を使用している場合にはＦＨチャネルとして使用できないチャネル（図２の誤検出危険チャネル）とを予め定めたチャネルテーブルを内部に有している。無線チャネル制御部４は、ＷＬＡＮ通信制御部２３から入力された使用チャネル情報と図２のチャネルテーブルとを照合して、２４０２ＭＨｚ〜２４８０ＭＨｚの各１ＭＨｚの帯域幅をもつ７９個のＦＨチャネルからＷＬＡＮ装置２が使用するＷＬＡＮチャネルに対応する誤検出危険チャネルと周辺の他のＷＬＡＮ装置で使用されていると推測されるＷＬＡＮチャネルに対応する使用不可チャネルとを除くＦＨチャネルを使用可能なＦＨチャネルと決定し、使用可能ＦＨチャネル情報としてＢＴ装置３へ出力する。
【００４５】
例えば、図１４のような環境において、ＷＬＡＮ装置２（図１４のＳＴＡ１）がＷＬＡＮチャネルの第６ｃｈ（２４２６ＭＨｚ〜２４４８ＭＨｚ）でＡＰと通信を行っており、その他ＳＴＡ２とＳＴＡ３とが第１ｃｈ（２４０１ＭＨｚ〜２４２３ＭＨｚ）、ＳＴＡ４とＳＴＡ５とが第１４ｃｈ（２４７３ＭＨｚ〜２４９５ＭＨｚ）で各々通信していると推測される場合には、無線チャネル制御部４は、図２のテーブルと照合して、ＢＴ装置３に対して現在使用可能であるＦＨチャネルが２４５４ＭＨｚから２４７３ＭＨｚの１９個であることを使用可能ＦＨチャネル情報としてＢＴ装置３へ通知する。
【００４６】
なお、上述のチャネルテーブルに記憶させる誤検出危険チャネルは、例えば、工場出荷前にＷＬＡＮチャネル毎に７６個のＦＨチャネルのうちどのチャネルを使えばキャリアセンス部２２において送信ＯＫ信号が出力されないかをＷＬＡＮチャネル毎に測定し、キャリアセンスの誤検出のために送信ＯＫ信号が出力されないＦＨチャネルを誤検出危険チャネルと決定すればよい。また、チャネルテーブルに記憶させる使用不可チャネルは、例えば、工場出荷前に所定の通信距離（例えば１０ｍ）でＷＬＡＮ装置２を通信させておき、どのＦＨチャネルを使えば所定のパケット誤り率（例えば１％）を満足できなくなるかを測定し、満足できなくなるＦＨチャネルを各ＷＬＡＮチャネル毎の使用不可チャネルと決定すればよい。あるいは、ＢＴ装置３の送信信号がＷＬＡＮ装置２への周り込む強度は、壁での電波の反射具合の違いなどにより使用環境によっては多少変わるため、電源投入時に自動測定を行うモードを用意しておき、電源が投入される度にＷＬＡＮチャネル毎の誤検出危険チャネルを決定し、テーブルに書き込まれるようにしてもよい。
【００４７】
図３は図１のＢＴ装置３の構成を示すブロック図である。図３おいて、ＢＴ装置３は周波数ホッピングチャネル決定部３０と、ＲＦ部３１と、ベースバンド部３２と、リンク管理部３３と、ホストコントローラインタフェース部３４と、電源部３５と、メモリ部３６とから構成されている。
【００４８】
ＲＦ部３１はアンテナ、送受信用信号増幅器、フィルタ、変復調器、ＰＬＬシンセサイザ等で構成され、無線信号を変復調する。
【００４９】
周波数ホッピングチャネル決定部３０は、無線チャネル制御部４から入力された使用可能ＦＨチャネルを良好チャネルとして、良好チャネルの数が必要数あれば、良好チャネルの中から通信チャネルとして実際に使用するＦＨチャネルを決定する。また良好チャネルの数が必要数に足りない場合には、良好チャネルの不足数を示すＦＨチャネル不足信号を無線チャネル制御部４へ出力する。ＦＨチャネル不足信号を受け取った無線チャネル制御部４は、所定の決定規則に則って不足分のＦＨチャネルを準使用可能ＦＨチャネルとして決定しＢＴ装置３へ通知する。準使用可能ＦＨチャネルを通知されたＢＴ装置３は、準使用可能ＦＨチャネルを準良好チャネルとし、良好チャネルと準良好チャネルを通信に使用するＦＨチャネルと決定する。
【００５０】
無線チャネル制御部４の準使用可能ＦＨチャネル決定規則としては、例えば、ＷＬＡＮ装置２が使用するＷＬＡＮチャネルに対応した誤検出危険チャネルを除いて、他のＷＬＡＮ装置が使用していると推測される各ＷＬＡＮチャネルに含まれるＦＨチャネルのうち、そのＷＬＡＮチャネルの中心周波数から遠い順に、周波数の高いものと低いものを交互に不足数分になるまでＦＨチャネルを準使用可能ＦＨチャネルとして選択して良好チャネル数の不足を補うとすればよい。
【００５１】
この例の規則にしたがえば、ＷＬＡＮチャネル使用状況が先の例と同じく、ＷＬＡＮ装置２第６ｃｈ（２４２６ＭＨｚ〜２４４８ＭＨｚ）を使用し、その他ＳＴＡ２とＳＴＡ３とが第１ｃｈ（２４０１ＭＨｚ〜２４２３ＭＨｚ）、ＳＴＡ４とＳＴＡ５とが第１４ｃｈ（２４７３ＭＨｚ〜２４９５ＭＨｚ）で各々使用していると推測される場合には、使用可能ＦＨチャネルは２４５４ＭＨｚから２４７３ＭＨｚの１９個であるが、ＢＴ装置３での使用する必要のあるＦＨチャネル数が２２個であったとすると、ＢＴ装置３は良好チャネル数が３個足りないことを通知する。無線チャネル制御部４は、第１ｃｈと第１４ｃｈのうち、２４２１ＭＨｚ〜２４５３ＭＨｚを除き、２４７５ＭＨｚ、２４０２ＭＨｚ、２４７４ＭＨｚの３個のＦＨチャネルを準使用可能ＦＨチャネルとしてＢＴ装置３へ通知し、ＢＴ装置３はそれらをすべて準良好チャネルとして先に通知された使用可能ＦＨチャネル（２４５４ＭＨｚから２４７３ＭＨｚの１９個）とあわせた２２個のＦＨチャネルを実際に周波数ホッピング通信に使用する。
【００５２】
ベースバンド部３２はＤＳＰ等で構成され、データの送受信を行う他のＢＴ装置との接続やデータ転送のやり取り、周波数ホッピングチャネル決定部３０で決定した実際に周波数ホッピング通信に使用するＦＨチャネルの周波数ホッピングパターンの設定等を行う。
【００５３】
リンク管理部３３はＤＳＰ等で構成され、機器間のリンクの確立とセキュリティの制御とを行う。ホストコントローラインタフェース部３４はアプリケーションがＢＴ装置３側にアクセスするためのインタフェースである。
【００５４】
電源部３５はＲＦ部３１とベースバンド部３２とリンク管理部３３とホストコントローラインタフェース部３４とメモリ部３６とにそれぞれ電源を供給する。メモリ部３６はフラッシュメモリ等で構成され、ベースバンド部３２やリンク管理部３３等の接続手順等が書込まれている。
【００５５】
本実施形態では、ＢＴ装置３はマスター局として機能し、ＢＴ装置３は周波数ホッピングチャネル決定部３０で決定した実際に周波数ホッピング通信に使用するＦＨチャネルの情報を所定のフレームフォーマットのパケットに納めて、通信相手となる周辺のスレーブ局に送信する。そのパケットを受信した周辺のスレーブ局とマスター局であるＢＴ装置３とは以降この決定したＦＨチャネルを通信チャネルとして使用し、周波数ホッピング通信を行う。
【００５６】
以上のように、本実施形態によれば、ＢＴ装置３から送信してもＷＬＡＮ装置２においてキャリアセンスにかからないＦＨチャネルをＷＬＡＮチャネル毎に予め定めたテーブルを無線チャネル制御部４に保持し、ＷＬＡＮ装置２が使用するＷＬＡＮチャネルを使用チャネル情報として無線チャネル制御部４に入力し、その入力に応じて無線チャネル制御部４が使用可能なＦＨチャネルをＢＴ装置３に伝え、ＢＴ装置３がその使用可能なＦＨチャネルの中から実際に周波数ホッピング通信に使用するＦＨチャネルを決定して通信を行う。これにより、ＷＬＡＮ装置２とＢＴ装置３とは、ＷＬＡＮ装置２でのキャリアセンス誤検出の危険性を回避し、かつ互いの干渉を回避した通信を行うことができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、良好チャネルが不足した場合に、無線チャネル制御部４が上述した規則にしたがい周波数の高いものと低いものを交互に不足数分になるまで選択して準使用可能ＦＨチャネルとしてＢＴ装置３に通知し、ＢＴ装置３が通知された準使用可能ＦＨチャネルをすべて準良好ＦＨチャネルとして使用するものとしたが、これに限らず、無線チャネル制御部４が準使用可能ＦＨチャネルを不足数以上に選択して通知し、ＢＴ装置３で通知された準使用可能ＦＨチャネルのうち必要数だけ準良好ＦＨチャネルとして選択して使用するものであってもよい。
【００５８】
ＢＴ装置３に通知して、ＢＴ装置３でその準使用可能ＦＨチャネルからちょうど不足数に合う数のＦＨチャネルを選択して準良好ＦＨチャネルとするものとしたが、準良好チャネルの選択方法はこれに限らない。例えば、無線チャネル制御部４でであってもよい。
【００５９】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２に係る干渉回避制御方法を適用した複合無線装置の構成を示す図である。図４において、図１、図２と同じ符号のブロックは図１、図２と同じ機能、動作であるため、説明を省略する。
【００６０】
本実施の形態の複合無線装置１１は、実施の形態１とは無線チャネル制御部とＷＬＡＮ通信制御部の機能が異なる。実施の形態２におけるＷＬＡＮ通信制御部２３１は、使用チャネル情報に加えて、ＷＬＡＮ装置２が現在どのような通信状態であるかを示す通信タイミング情報を無線チャネル制御部４１に与える。
【００６１】
ＷＬＡＮ装置の通信状態は種々あるが、本実施の形態において、ＷＬＡＮ通信制御部２３１から無線制御部４１へ与える通信状態は、送信データを無線信号として送信している状態（以下、送信タイミングと記す）、送信すべきデータが無く他のＷＬＡＮ装置からの信号を待ち受けているかまさに他のＷＬＡＮからの信号を受信している状態（以下、受信タイミングと記す）、送信すべきデータがあり送信を行うためにキャリアセンスを行っている状態（以下、キャリアセンスタイミングと記す）の３通りとする。
【００６２】
無線チャネル制御４１は、図７ように、ＷＬＡＮ装置２０の送信タイミングで使用できないＦＨチャネル（送信時使用不可チャネル）と、ＷＬＡＮ装置２０のキャリアセンスタイミングで使用できないＦＨチャネル（誤検出危険チャネル）と、ＷＬＡＮ装置２０の受信タイミングで使用できないＦＨチャネル（受信時使用不可チャネル）とを、ＷＬＡＮチャネル毎に予め定めたチャネルテーブルを内部に有する。そして、ＷＬＡＮ通信制御部２３１から与えられた使用チャネル情報と通信タイミング情報とを基に、そのチャネルテーブルと照合して、使用可能なＦＨチャネルを決定する。なお、ＷＬＡＮ装置２０と通信していない他のＷＬＡＮ装置が使用していると推測されるＷＬＡＮチャネルについては、本実施例では受信時使用不可チャネルを参照する。
【００６３】
なおここでも、無線チャネル制御部４１が通知した使用可能ＦＨチャネル数がＢＴ装置３の使用したいＦＨチャネル数より不足する場合、すなわち良好チャネルが不足する場合には、実施の形態１と同様に、ＷＬＡＮ装置２０が使用するＷＬＡＮチャネルに対応した誤検出危険チャネルを除いて、他のＷＬＡＮ装置が使用していると推測される各ＷＬＡＮチャネルに含まれるＦＨチャネルのうち、そのＷＬＡＮチャネルの中心周波数から遠い順に、周波数の高いものと低いものを交互に不足数分になるまでＦＨチャネルを準使用可能ＦＨチャネルとして選択してＢＴ装置３に通知し、ＢＴ装置３が通知された準使用可能ＦＨチャネルをすべて準良好ＦＨチャネルとして使用する。
【００６４】
一例として、図１４のような環境において、ＷＬＡＮ装置２０（図１４のＳＴＡ１）がＷＬＡＮチャネルの第６ｃｈ（２４２６ＭＨｚ〜２４４８ＭＨｚ）でＡＰと通信を行っており、その他ＳＴＡ２とＳＴＡ３とが第１ｃｈ（２４０１ＭＨｚ〜２４２３ＭＨｚ）、ＳＴＡ４とＳＴＡ５とが第１３ｃｈ（２４６１ＭＨｚ〜２４８３ＭＨｚ）で各々通信していると推測される場合における、無線チャネル制御部４１からＢＴ装置３へ通知される使用可能ＦＨチャネル、準使用可能ＦＨチャネルとＷＬＡＮ装置の使用チャネルの配置関係を図８に示す。なお、ここではＢＴ装置３において周波数ホッピング通信を行うために最低限必要なＦＨチャネル数を１５個以上とする。
【００６５】
図８（ａ）のようにＷＬＡＮ装置２０の送信タイミング時には、無線チャネル制御部４１は、図７のテーブルと照合して、現在使用可能であるＦＨチャネルが２４２４ＭＨｚから２４２６ＭＨｚ、２４４８ＭＨｚから２４６０ＭＨｚの１６個（図８ａの斜線チャネル）であることを使用可能ＦＨチャネル情報としてＢＴ装置３へ通知する。ＢＴ装置３は通知された１６個の使用可能ＦＨチャネルを良好チャネルとして実際に周波数ホッピング通信に使用する。
【００６６】
また、図８（ｂ）のようにＷＬＡＮ装置２０の受信タイミング時には、無線チャネル制御部４１は、図７のテーブルと照合して、現在使用可能であるＦＨチャネルが２４２４ＭＨｚ、２４２５ＭＨｚ、２４４９ＭＨｚから２４６０ＭＨｚの１４個（図８ｂの斜線チャネル）であることを使用可能ＦＨチャネル情報としてＢＴ装置３へ通知する。そして、ＢＴ装置３は良好チャネルが１個不足していることを無線チャネル制御部４１に通知する。そして、無線チャネル制御部４１は、準使用可能ＦＨチャネルとして２４６１ＭＨｚを準使用可能ＦＨチャネル（図８ｂの白塗りチャネル）として選択してＢＴ装置３へ通知する。ＢＴ装置３は通知された１個の準使用可能ＦＨチャネルを準良好ＦＨチャネルとして先に通知された１４個の良好ＦＨチャネルとあわせた１５個のＦＨチャネルを実際に周波数ホッピング通信に使用する。
【００６７】
また、図８（ｃ）のようにＷＬＡＮ装置２０のキャリアセンスタイミング時には、現在使用可能であるＦＨチャネルが２４５３ＭＨｚから２４６０ＭＨｚの８個（図８ｃの斜線チャネル）であることを使用可能ＦＨチャネル情報としてＢＴ装置３へ通知する。そして、ＢＴ装置３は良好チャネルが７個不足していることを無線チャネル制御部４１に通知する。そして、無線チャネル制御部４１は、準使用可能ＦＨチャネルとして、２４６１ＭＨｚ、２４６２ＭＨｚ、２４０２ＭＨｚ、２４６３ＭＨｚ、２４０３ＭＨｚ、２４８０ＭＨｚ、２４０４ＭＨｚの７個（図８ｂの白塗りチャネル）を選択しＢＴ装置３に通知する。ＢＴ装置３は通知された７個の準使用可能ＦＨチャネルを準良好ＦＨチャネルとして先に通知された８個の良好ＦＨチャネルとあわせた１５個のＦＨチャネルを実際に周波数ホッピング通信に使用する。
【００６８】
図９から図１２に、キャリアセンス部２２、ＷＬＡＮ制御部２３、無線チャネル制御部４１、周波数ホッピングチャネル決定部３０の動作をフローチャートで示す。
【００６９】
このように、本実施の形態の復号装置では、ＷＬＡＮ側で使用しているチャネル（使用していると推測されるチャネル含む）の情報だけでなく、ＷＬＡＮ装置の通信状態をも加味してＢＴ装置で使用するＦＨチャネル決定しているので、キャリアセンスの誤検出を回避するために誤検出禁止チャネルとしてＷＬＡＮの使用帯域より大きな帯域をＢＴ側で使用禁止にする期間を限定でき、ＷＬＡＮチャネルが多数使用されている環境においても、実施の形態１に比べ良好チャネルが不足することを回避しながら、実施の形態１と同等にＷＬＡＮ装置のキャリアセンス誤検出や互いの干渉を回避した通信を行うことができる。
【００７０】
実施の形態１、実施の形態２では、ＢＴ装置は実際に通信に使用するＦＨチャネルを、無線チャネル制御部から得られる使用可能チャネル情報、準使用可能チャネル情報のみに基づいて決定したが、もちろん従来の技術で説明した特許文献１や特許文献２の干渉回避制御方法と本発明の方法を組み合わせた干渉回避制御を用いることも可能である。
【００７１】
（実施の形態３）
図５は、特許文献１や特許文献２の干渉回避制御方法と本発明の方法を組み合わせた干渉回避制御を用いた本発明の実施の形態３に係る複合無線装置の構成を示す図である。図５において、図１と同じ符号のブロックは図１と同じ機能動作を行うため、説明を省略する。
【００７２】
本実施の形態と実施の形態１はＢＴ装置が異なる。図６は本発明の実施の形態２に係るＢＴ装置３０１の構成図である。実施の形態１のＢＴ装置３とはＢＴ装置３０１がチャネル品質検出部３７を有する点で異なる。
【００７３】
以下、実施の形態１との相違点であるＢＴ装置３０１の動作について説明する。
【００７４】
周波数ホッピングチャネル決定部３０１は、チャネル品質検出部３７によって得られた各通信チャネルのＢＥＲと無線チャネル制御部４から得られた使用可能ＦＨチャネル情報に基づいて通信に使用するＦＨチャネル毎を決定する。
【００７５】
チャネル品質検出部３７は、例えば、特許文献１に記載されたＢＥＲ検出部や干渉チャネル判別と同様に、ＢＴ装置３０１が使用している通信チャネル毎にその通信パフォーマンスを評価するため、ベースバンド部で復調されたデータの誤り率（ＢＥＲ）を通信チャネル毎に監視しある通信チャネルのＢＥＲが一定期間継続して基準値よりも高い場合に、その通信チャネルは、他の無線通信方式と干渉している干渉チャネルであると判別する。
【００７６】
周波数ホッピングチャネル決定部３０１は、チャネル品質検出部３７によって干渉チャネルであると判別された通信チャネルの使用を中止するための制御を行う。これにより、干渉チャネルであると判別された通信チャネルについては、ホッピング対象の通信チャネルから除外されることになる。
【００７７】
本実施の形態のＢＴ装置では、ＢＴ装置間のデータ転送のための通信が行われているいわゆる通信接続フェーズの開始時点においては、７９個の通信チャネルのうち、無線チャネル制御部４から使用してよいとされたＦＨチャネルの全てが切り替えられながら使用されるので、ＢＥＲの監視は７９個の通信チャネルのうちの無線チャネル制御部４から使用してよいとされたＦＨチャネルのそれぞれについて行われる。したがって、特許文献１の方法のように通信の初期段階において通信チャネルの品質を無作為に７９個の全て渡って調べる必要がなく、限られた通信チャネルの中から干渉波によって品質劣化のあるチャネルを探索すればよいため、特許文献１の方法に比べ、早期に干渉チャネルを発見してホッピング対象のチャネルから除外でき確率が高い。したがって、周囲のＷＬＡＮ装置やＢＴ装置３０１と通信していないＢＴ装置との間で干渉が発生し通信品質が劣化した場合でも、干渉状態から干渉の無い状態への復帰を特許文献１の方法に比べ早期に行いうる。
【００７８】
また本実施の形態の干渉回避制御方法によれば、ＢＴ装置での受信品質も考慮して使用するＦＨチャネルを決定するので、ＷＬＡＮ装置２が長期間送信中であったり、あるいはＷＬＡＮ装置２が電源ＯＦＦやスリープ状態にある等で、周囲のＷＬＡＮ装置の通信チャネル使用状況が長期に渡りわからない場合でも、ＢＴ装置３０１と周囲のＷＬＡＮとの干渉を回避した通信が可能となる。
【００７９】
なお、上記した実施の形態１から３においては、複合装置はＷＬＡＮ装置とＢＴ装置の無線チャネル制御部を介在させた構成とし、無線チャネル制御部において、ＷＬＡＮ装置側で使用するチャネル情報やＷＬＡＮ装置側の通信状態を把握し、その把握した情報に基づいて通常の干渉回避だけでなくキャリアセンスの誤検出の回避までをも考慮した上で、ＢＴ装置が周波数ホッピング通信に使用しても問題のない使用可能ＦＨチャネルを決定してＢＴ装置に使用可能ＦＨチャネルを通知するものとしたが、構成はこれに限らず、例えば、上記の機能を持つ無線チャネル制御部はＢＴ装置内に内蔵されていてもよいし、ＷＬＡＮ装置内に内蔵されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、ＷＬＡＮ装置とＢＴ装置とが近接して配置される環境（例えばＢＴ装置とＷＬＡＮ装置が両方搭載された複合無線装置）において、ＷＬＡＮ装置におけるキャリアセンス誤検出の危険性を回避、かつ互いの干渉を回避することができる複合無線装置及びそれに用いる干渉回避制御方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施の形態１における複合無線装置の構成を示す図
【図２】本発明の実施の形態１における無線チャネル制御部が持つ周波数チャネルテーブル図
【図３】本発明の実施の形態１におけるＢＴ装置の構成を示す図
【図４】本発明の実施の形態２における複合無線装置の構成を示す図
【図５】本発明の実施の形態３における複合無線装置の構成を示す図
【図６】本発明の実施の形態３におけるＢＴ装置の構成を示す図
【図７】本発明の実施の形態２における無線チャネル制御部が持つ周波数チャネルテーブル図
【図８】本発明の第２実施の形態２における使用可能なＦＨチャネルの配置図
【図９】本発明の実施の形態２におけるＷＬＡＮ装置の通信タイミングとＢＴ装置の周波数ホッピングパターンをタイミング関係を示す図
【図１０】本発明の実施の形態２における複合装置が周波数ホッピングパターンを決定する手順を示すフローチャート
【図１１】本発明の実施の形態２における無線チャネル制御部４１の動作を示すフローチャート
【図１２】本発明の実施の形態２における周波数ホッピングチャネル決定部３０の動作を示すフローチャート
【図１３】本発明の利用シーンを示すシステム図
【図１４】本発明の利用シーンを示すシステム図
【図１５】特許文献３に記載の従来の複合装置の構成を示す図
【図１６】特許文献３に記載の従来の複合装置における干渉回避時の周波数チャネル配置図
【図１７】従来のＡＦＨ技術でＢＴ装置がＷＬＡＮ装置との干渉回避時の周波数チャネル配置図
【図１８】従来技術を用いて干渉回避を実施した時の課題の説明図
【符号の説明】
【００８２】
１，１１，１２，２００    複合装置
２，２０，２０２    ＷＬＡＮ装置
３，３０１，２０３    ＢＴ装置
４，４１    無線チャネル制御部
２１    ＷＬＡＮ無線部
２２    キャリアセンス部
２３    ＷＬＡＮ通信制御部
３０    周波数ホッピングチャネル決定部
３１    ＲＦ部
３２    ベースバンド部
３３    リンク管理部
３４    ホストコントローラインタフェース部
３５    電源部
３６    メモリ
３７    チャネル品質検出部
２０１    無線管理装置
２０４    電源装置
２０５    メモリ装置
【図１】
2008172556.tif 000003
【図２】
2008172556.tif 000004
【図３】
2008172556.tif 000005
【図４】
2008172556.tif 000006
【図５】
2008172556.tif 000007
【図６】
2008172556.tif 000008
【図７】
2008172556.tif 000009
【図８】
2008172556.tif 000010
【図９】
2008172556.tif 000011
【図１０】
2008172556.tif 000012
【図１１】
2008172556.tif 000013
【図１２】
2008172556.tif 000014
【図１５】
2008172556.tif 000015
【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１３】
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【図１４】
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