(57)【要約】【課題】本発明は干渉波を原因として発生するパケットロスを抑制することが可能な干渉回避無線局を提供することを目的とする。【解決手段】チャネル上のビジー状態を検出し、かつその継続時間が最大データフレーム送信時間よりも長い場合に、干渉波の存在を認識する干渉検知手段１２２と、干渉波の受信によるビジー状態が、干渉波の検知開始から所定回数連続的に発生する場合に、干渉波の周期性の有無と周期を判別する干渉波周期性検知手段１２３と、ビジー状態で干渉波を非検出の場合又はビジー状態で干渉波を検出したが、周期性を非検出の場合には、キャリア検出果のみに従ってデータ送信の待機制御を行い、ビジー状態で干渉波を検出し、かつ干渉波の周期性を検出した場合には、キャリア検出結果だけでなく、干渉波の周期を反映してデータ送信の待機制御を行う干渉時待機制御手段１２４とを設けた。【選択図】　　　図１
2004064613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
データの送信に先立ち、使用する無線チャネル上の電波の有無及び受信電波の電力の少なくとも一方を検知し、前記無線チャネル上での電波の有無あるいは受信した電波の電力により、他の無線局から放射された電波がないことを確認及び判断した後でデータ送信を行うキャリア検出手段を有し、前記キャリア検出手段により互いに自律的にデータ送信の可否を判断し、パケットの衝突を許容して無線パケット通信を行う干渉回避無線局において、
前記キャリア検出手段を用いて無線チャネル上に自分以外の他の無線局からの電波が存在するビジー状態を検出し、かつ前記ビジー状態の継続時間が最大データフレーム送信時間よりも長い場合に、使用する無線チャネル上に干渉波が存在することを認識する干渉検知手段と、
前記干渉検知手段が確認した干渉波の受信によるビジー状態が、干渉波の検知開始から所定回数連続的に発生する場合に、その干渉波発生に関する周期性の有無を識別し、周期性がある場合にはその周期を判別する干渉波周期性検知手段と、
前記干渉検知手段が前記ビジー状態で干渉波を非検出の場合、又は前記ビジー状態で干渉波を検出したが、前記干渉波周期性検知手段が干渉波の周期性を非検出の場合には、前記キャリア検出手段の検出結果のみに従ってデータ送信の待機制御を行い、前記干渉検知手段が前記ビジー状態で干渉波を検出し、かつ前記干渉波周期性検知手段が前記干渉波の周期性を検出した場合には、前記キャリア検出手段の検出結果だけでなく、検出された前記干渉波の周期を反映して、データ送信の待機制御を行う干渉時待機制御手段と
を設けたことを特徴とする干渉回避無線局。
【請求項２】
請求項１の干渉回避無線局において、前記干渉検知手段は、無線チャネルがビジー状態であり、かつビジー状態の継続時間が最大データフレーム送信時間よりも短い場合には、単位時間Ｔｍａｘ毎のビジー状態検出回数Ｎをカウントし、
前記ビジー状態を所定のデータの受信として認識できた場合には、単位時間Ｔｍａｘ毎のデータ受信回数Ｍをカウントし、
単位時間Ｔｍａｘ毎のビジー状態検出回数Ｎに対するデータ受信回数Ｍの割合を計算し、前記割合が予め定めた閾値Ｐｘ以上であった場合には、無線チャネル上に干渉波が存在しないと判断し、前記割合が前記閾値Ｐｘ未満であった場合には、無線チャネル上に干渉波が存在すると判断する
ことを特徴とする干渉回避無線局。
【請求項３】
請求項１の干渉回避無線局において、前記干渉時待機制御手段に、
干渉波周期性検出手段から取得した干渉波の周期に合わせて送信待機を行っている間にキャリア検出を行う待機中キャリア検出制御手段と、
送信待機中に無線チャネルがアイドル状態であった場合には、送信待機制御を解除する待機解除制御手段と
を設けたことを特徴とする干渉回避無線局。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、データの送信に先立ちキャリア検出を行い、各局が自律的に送信の可否を判断し、パケットの衝突を許容して無線パケット通信を行う干渉回避無線局に関する。
【０００２】
【従来の技術】
本発明の干渉回避無線局が適用される無線パケット通信システムの代表的なものとして、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂで規定されている無線ＬＡＮシステムがある。この規定は、「“Ｗｉｒｅｌｅｓｓ　ＬＡＮ　Ｍｅｄｉｕｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｃｏｎｔｒｏｌ（ＭＡＣ）　ａｎｄ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｙｅｒ（ＰＨＹ）　ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓ：　Ｈｉｇｈｅｒ−Ｓｐｅｅｄ　Ｐｈｙｓｉｃａｌ　Ｌａｙｅｒ　Ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ　ｉｎ　ｔｈｅ　２．４　ＧＨｚ　Ｂａｎｄ”　ＩＥＥＥ　ｓｔｄ　８０２．１１ｂ−１９９９」に詳細に記述されている。以下の説明においては、この規定をＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格と称する。
【０００３】
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の無線アクセス制御を行う通信システムにおける従来の干渉回避制御について、図１０を参照して説明する。ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格では、アクセス制御方法としてＣＳＭＡ／ＣＡ（Ｃａｒｒｉｅｒ　Ｓｅｎｓｅ　Ｍｕｌｔｉｐｌｅ　Ａｃｃｅｓｓ　ｗｉｔｈ　Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ　Ａｖｏｉｄａｎｃｅ）が規定されている。すなわち、複数の無線端末の間でパケットの衝突が生じないように、各無線端末はキャリアを検出しながらデータを送信する。
【０００４】
図１０に示す例では、無線基地局１０と複数の無線端末２０（１），２０（２）との間でデータの送受信を行う場合に、干渉源３０が存在する場合を想定している。
図１０の例では、最初に無線端末２０（２）が無線基地局１０に対してデータＤ１を送信する。無線基地局１０は受信したデータＤ１に対する肯定応答（ＡＣＫ）のフレームを送信する。この肯定応答フレームは無線端末２０（２）で受信される。
【０００５】
この後、無線基地局１０及び各無線端末２０は、所定時間Ｔｄ（ＤＩＦＳ）を経過するまで待機する。
図１０の例では、所定時間Ｔｄが経過する前に干渉源３０から干渉波が放射されるので、無線基地局１０及び各無線端末２０は、干渉源３０からの干渉波の放射が終了するまで待機する。
【０００６】
干渉源３０からの干渉波の放射が終了した後、再び無線基地局１０及び各無線端末２０は所定時間Ｔｄが経過するまで待機する。そして、所定時間Ｔｄが経過した後、それぞれの端末に付与されるランダム時間である衝突回避期間（Ｃｏｎｔｅｎｔｉｏｎ　Ｗｉｎｄｏｗ：Ｔｂ）が経過するまで待機する。
図１０の例では、無線基地局１０及び各無線端末２０において衝突回避期間が経過し終える前に、再び干渉源３０から干渉波が放射されるので、無線基地局１０及び各無線端末２０は再び干渉波の放射が終了するまで待機する。
【０００７】
干渉波の放射が終了した後、無線基地局１０及び各無線端末２０は再び所定時間Ｔｄを経過するまで待機する。そして、所定時間Ｔｄを経過した後、最も早く衝突回避期間Ｔｂを経過し終えた無線端末２０（２）がデータＤ２の送信を行う。
このように、従来の通信システムにおいては、各無線端末はデータ送信前にキャリア検出を行い、自局以外の他のシステムから電波が送信されていないことを確認してからデータの送信を行う。従って、干渉源が存在する場合であっても、キャリア検出によってデータフレームの衝突を回避することが可能である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
従来の一般的な通信システムにおいては、上記のような方法で他のシステムからの干渉を回避している。すなわち、図１０に示す干渉源３０自体も他の通信システムに属し、キャリア検出を行って他局との干渉を回避している場合には、同一周波数を使用する全ての無線局が信号を送信する前に他局からの電波が送信されていないことを確認してから電波の放射をするので、互いに干渉を回避することが可能である。
【０００９】
しかしながら、キャリア検出を行うことなく独自に決定したタイミングで電波を放射する無線局が干渉源として存在する場合もある。その場合の動作について、図１１を参照しながら説明する。
図１１に示す時間ｔ１では、無線基地局１０及び各無線端末２０はキャリア検出を行っているので、干渉源３０から放射された干渉波が存在することを認識できる。従って、無線端末２０は電波を送信せずに待機し、干渉を回避する。
【００１０】
一方、図１１に示す時間ｔ２では、他局からの干渉波が検出されることなく所定時間Ｔｄ及び衝突回避期間Ｔｂが経過するので、無線端末２０（２）はデータＤ２を電波により送信する。しかし、干渉源３０はキャリアの検出を行わないので、無線端末２０（２）からのデータＤ２の送信が終了する前の時間ｔ３に干渉波の放射を開始する。これにより、干渉波とデータＤ２とが干渉し、その影響でパケットロスが発生する。
【００１１】
このような現象は、干渉波が放射される度に発生することが予想されるので、無線ＬＡＮ通信におけるスループットの低下が予想される。
キャリアを検出することなく独自のタイミングで電波を放射する干渉源としては、例えば電子レンジ，医用機器及びその他の産業機器として多数存在するのが実状である。このため、これらの干渉源と同じ周波数を使用して通信を行うＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格の無線ＬＡＮシステムでは、上記の原因によるスループットの低下が大きな問題になっている。
【００１２】
本発明は、干渉波を原因として発生するパケットロスを抑制することが可能な干渉回避無線局を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、データの送信に先立ち、使用する無線チャネル上の電波の有無及び受信電波の電力の少なくとも一方を検知し、前記無線チャネル上での電波の有無あるいは受信した電波の電力により、他の無線局から放射された電波がないことを確認及び判断した後でデータ送信を行うキャリア検出手段を有し、前記キャリア検出手段により互いに自律的にデータ送信の可否を判断し、パケットの衝突を許容して無線パケット通信を行う干渉回避無線局において、前記キャリア検出手段を用いて無線チャネル上に自分以外の他の無線局からの電波が存在するビジー状態を検出し、かつ前記ビジー状態の継続時間が最大データフレーム送信時間よりも長い場合に、使用する無線チャネル上に干渉波が存在することを認識する干渉検知手段と、前記干渉検知手段が確認した干渉波の受信によるビジー状態が、干渉波の検知開始から所定回数連続的に発生する場合に、その干渉波発生に関する周期性の有無を識別し、周期性がある場合にはその周期を判別する干渉波周期性検知手段と、前記干渉検知手段が前記ビジー状態で干渉波を非検出の場合、又は前記ビジー状態で干渉波を検出したが、前記干渉波周期性検知手段が干渉波の周期性を非検出の場合には、前記キャリア検出手段の検出結果のみに従ってデータ送信の待機制御を行い、前記干渉検知手段が前記ビジー状態で干渉波を検出し、かつ前記干渉波周期性検知手段が前記干渉波の周期性を検出した場合には、前記キャリア検出手段の検出結果だけでなく、検出された前記干渉波の周期を反映して、データ送信の待機制御を行う干渉時待機制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１４】
請求項１においては、ビジー状態の継続時間が最大データフレーム送信時間よりも長い場合に干渉検知手段が干渉波の存在を認識する。また、干渉波の放射に周期性がある場合には、干渉波周期性検知手段が干渉波の発生周期を検出する。そして、干渉時待機制御手段は干渉波の放射周期に合わせてデータ送信の待機制御を行う。
【００１５】
すなわち、干渉波の発生に周期性がある場合には、干渉波の発生タイミングを予め予測することができる。干渉波が検出されない時（アイドル状態）であっても、干渉波が発生する可能性があるタイミングではデータ送信を待機することにより、独自のタイミングで干渉波を発生する干渉源との干渉を回避することができる。
【００１６】
請求項２は、請求項１の干渉回避無線局において、前記干渉検知手段は、無線チャネルがビジー状態であり、かつビジー状態の継続時間が最大データフレーム送信時間よりも短い場合には、単位時間Ｔｍａｘ毎のビジー状態検出回数Ｎをカウントし、前記ビジー状態を所定のデータの受信として認識できた場合には、単位時間Ｔｍａｘ毎のデータ受信回数Ｍをカウントし、単位時間Ｔｍａｘ毎のビジー状態検出回数Ｎに対するデータ受信回数Ｍの割合を計算し、前記割合が予め定めた閾値Ｐｘ以上であった場合には、無線チャネル上に干渉波が存在しないと判断し、前記割合が前記閾値Ｐｘ未満であった場合には、無線チャネル上に干渉波が存在すると判断することを特徴とする。
【００１７】
請求項２においては、ビジー状態を検出した回数とデータとして認識した回数との比を閾値と比較することにより、干渉波の存在の有無を識別することができる。
請求項３は、請求項１の干渉回避無線局において、前記干渉時待機制御手段に、干渉波周期性検出手段から取得した干渉波の周期に合わせて送信待機を行っている間にキャリア検出を行う待機中キャリア検出制御手段と、送信待機中に無線チャネルがアイドル状態であった場合には、送信待機制御を解除する待機解除制御手段とを設けたことを特徴とする。
【００１８】
請求項３においては、待機中キャリア検出制御手段は予め検出した干渉波の発生周期に基づいて予測される干渉波の発生予定タイミングにおいてもキャリアの検出を行う。これにより、発生予定タイミングで実際に干渉波が発生したか否かを識別できる。待機解除制御手段は、送信待機中に無線チャネルがアイドル状態であった場合には、送信待機制御を解除する。
【００１９】
すなわち、過去の干渉波の周期性から干渉波が発生すると予想されるタイミングであっても、実際には干渉波の発生が検出されなかった場合には、干渉波が発生する可能性のある期間が経過する前に待機動作を終了する。これにより、無駄な待機時間を短縮できる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
本発明の干渉回避無線局の１つの実施の形態について、図１〜図５を参照して説明する。この形態は請求項１に対応する。
【００２１】
図１はこの形態の無線局の構成を示すブロック図である。図２はこの形態の無線局の動作を示すフローチャートである。図３はこの形態の干渉の検知例を示すタイムチャートである。図４はこの形態の干渉波の周期性の検出例を示すタイムチャートである。図５はこの形態の干渉時待機制御の例を示すタイムチャートである。
【００２２】
この形態では、請求項１のキャリア検出手段，干渉検知手段，干渉波周期性検知手段及び干渉時待機制御手段は、それぞれキャリア検出部１２１，干渉検知部１２２，干渉波周期性検知部１２３及び干渉時待機制御部１２４に対応する。
この形態では、既に説明したＣＳＭＡ／ＣＡをベースとして通信の制御を行う無線システムを想定しており、この無線システムを構成する無線基地局及び各無線端末がそれぞれ自律的に送信の可否を判断して送信を行う。本発明の干渉回避無線局は、無線基地局及び各無線端末のそれぞれに対応する。
【００２３】
この形態の無線局（無線基地局又は無線端末）１００は、図１に示すように無線送受信処理部１１０，アクセス制御部１２０，上位レイヤ送受信制御部１３０，アンテナ１４０及び受信処理部１５０を備えている。また、アクセス制御部１２０にはキャリア検出部１２１，干渉検知部１２２，干渉波周期性検知部１２３，干渉時待機制御部１２４及び送信バッファ１２５が備わっている。
【００２４】
なお、図１において実線の各矢印は受信信号及び送信信号の流れを表し、点線の矢印は制御信号の流れを表している。
すなわち、到来する電波は図１に示す無線局１００のアンテナ１４０で受信され、無線送受信処理部１１０でベースバンドの受信信号に変換され、受信処理部１５０及び上位レイヤ送受信制御部１３０で処理されて受信データとして所定のホストコンピュータに入力される。
【００２５】
また、ホストコンピュータが出力する送信データは、上位レイヤ送受信制御部１３０で処理され、アクセス制御部１２０の送信バッファ１２５を経由して無線送受信処理部１１０に入力され、無線周波数の信号に変換されてアンテナ１４０から送信される。送信バッファ１２５を制御することにより、データ送信のタイミングを制御することができる。
【００２６】
アクセス制御部１２０のキャリア検出部１２１は、無線送受信処理部１１０で受信され受信処理部１５０に入力される信号に基づいて、搬送波（キャリア）の有無を検出する。すなわち、この無線局１００がデータ送信に使用する無線チャネル上に自局以外から放射された電波が現れているか否かを識別する。
干渉検知部１２２は、キャリア検出部１２１の検出結果及び受信処理部１５０に入力される信号に基づいて、干渉波の存在の有無を識別する。
【００２７】
干渉波周期性検知部１２３は、干渉検知部１２２の検知結果及び受信処理部１５０に入力される信号に基づいて、干渉波の周期性の有無及び干渉波の放射周期を検知する。
干渉時待機制御部１２４は、干渉検知部１２２及び干渉波周期性検知部１２３の出力する信号に基づいて、送信バッファ１２５を制御し、無線局１００からのデータ送信に関する待機制御を行う。
【００２８】
図１に示す無線局１００の動作について、図２を参照して説明する。
最初のステップＳ００１では、制御のために用いる内部のタイマＴの時刻を０にセットする。
ステップＳ００２では、送信待機タイミングが既知か否かを識別する。送信待機タイミングが既知でない場合（干渉時待機制御部１２４による送信待機制御がなされていない場合）には、ステップＳ００２からＳ００３に進み、キャリア検出部１２１を用いてキャリア検出を開始する。
【００２９】
また、次のステップＳ００４ではキャリア検出部１２１の出力を監視して送信に使用するチャネルがビジー（使用中）か否かを識別する。チャネルがビジーであった場合には、次のステップＳ００５でタイマＴが動作しているか否かを識別する。タイマＴが動作中なら直接ステップＳ００７に進み、タイマＴが動作していない場合にはステップＳ００６でタイマＴをスタートさせてからステップＳ００７に進む。
【００３０】
ステップＳ００７では、タイマＴの時間を予め定めた時間Ｔｄａｔａと比較する。この時間Ｔｄａｔａは、最大長のデータ信号を送信するのに要する時間に相当する。すなわち、ステップＳ００７では、チャネルがビジー状態であることを最初に検出してからの経過時間を時間Ｔｄａｔａと比較する。
（Ｔ≦Ｔｄａｔａ）の場合にはステップＳ００４に戻り、（Ｔ＞Ｔｄａｔａ）の場合には次のステップＳ００８に進み、使用する無線チャネル上に干渉波が存在することを干渉検知部１２２が確認する。
【００３１】
ステップＳ００９では、干渉波の受信レベルが時間の経過とともに変動しているか否かを識別する。変動している場合、すなわちビジー状態とアイドル状態とが現れる場合には、次のステップＳ０１０に進み、干渉波の発生に周期性があるい否かを識別する。
干渉波の発生に周期性がある場合には、次のステップＳ０１１に進み、干渉波周期性検知部１２３の制御により干渉波の周期を検出し、この周期に合わせて干渉時待機制御部１２４における送信待機開始時刻及び送信待機時間をセットする。すなわち、周期性から未来に発生することが予測される干渉波の発生予定期間を、送信待機のスケジュールに組み込む。
【００３２】
しかし、干渉波の発生が確認された場合であっても、ステップＳ００９で干渉波のレベル変化が検出されなかった場合や、ステップＳ０１０で干渉波の周期性が検出されなかった場合には、ステップＳ０１１は実行せずにステップＳ００１に戻る。
また、ステップＳ００４でチャネルがアイドル状態であった場合には、ステップＳ０１２でタイマＴに０をセットし、送信すべきデータフレームが送信バッファ１２５に存在する場合にはステップＳ０１３からＳ０１４に進み、そのデータフレームを送信する。
【００３３】
また、ステップＳ００４でチャネルがビジー状態であっても干渉波を確認していない場合には、ステップＳ００５で受信処理部１５０が所定の受信処理を行う。
一度ステップＳ０１１を実行すると送信待機タイミングが既知になるので、次にステップＳ００２を実行するときには、ステップＳ０１５に進む。
ステップＳ０１５では現在時刻が送信待機開始時刻か否かを識別する。送信待機開始時刻になると、ステップＳ０１５からＳ０１６に進み、データ送信を待機するように干渉時待機制御部１２４が送信バッファ１２５を制御する。この送信待機は、送信待機終了時刻になるまで継続される。現在時刻が送信待機終了時刻になると、ステップＳ０１７からステップＳ００３に進む。
【００３４】
送信待機開始時刻以前及び送信待機終了時刻以後は、待機をせずにステップＳ０１５からＳ００３に進む。そして、チャネルがビジーでなければステップＳ００４，Ｓ０１２，Ｓ０１３を通ってＳ０１４に進み、送信バッファ１２５からのデータ出力を許可し、データフレームを送信する。
この形態の干渉検知部１２２の動作について、図３を参照しながら説明する。図３においては、１つの通信システムに無線基地局１０，無線端末２０（１）及び２０（２）が含まれ、無線端末２０（２）が無線基地局１０に対してデータを送信する場合に、干渉源３０が存在する場合を想定している。干渉源３０は無線基地局１０及び各無線端末２０がデータとして認識できない無線信号を放射する。
【００３５】
図３の例では、最初に無線端末２０（２）が無線基地局１０に対してデータを送信し、そのデータの受信に対する肯定応答ＡＣＫを無線基地局１０が無線端末２０（２）に対して送信する。
この後で、干渉源３０が干渉波を放射する。このとき、無線基地局１０及び各無線端末２０は、干渉源３０からの無線信号をデータとして認識できない信号として受信する。すなわち、図３にＴｂｕｓｙとして示すビジー期間は、無線基地局１０及び各無線端末２０はデータとして認識できない信号を検出する。
【００３６】
ここで、干渉源３０の放射する干渉波の継続時間（Ｔｂｕｓｙ）が図２のステップＳ００７に示す時間Ｔｄａｔａ（最大長のデータフレーム送信時間）を超えた時点で、無線基地局１０及び各無線端末２０の干渉検知部１２２は干渉波が発生していることを認識する（Ｓ００８）。
次に、図１に示す干渉波周期性検知部１２３の動作について、図４を参照しながら説明する。
【００３７】
図４においても、１つの通信システムに無線基地局１０，無線端末２０（１）及び２０（２）が含まれ、無線端末２０（２）が無線基地局１０に対してデータを送信する場合に、干渉源３０が存在する場合を想定している。干渉源３０は無線基地局１０及び各無線端末２０がデータとして認識できない無線信号を放射する。
【００３８】
図４の例では、最初に無線端末２０（２）が無線基地局１０に対してデータを送信し、そのデータの受信に対する肯定応答ＡＣＫを無線基地局１０が無線端末２０（２）に対して送信する。
この後で、干渉源３０が干渉波を放射する。この干渉波の継続時間がＴｄａｔａよりも長い場合には、無線基地局１０及び各無線端末２０における干渉検知部１２２が受信した信号を干渉波として検知する。
【００３９】
一方、無線基地局１０及び各無線端末２０の干渉波周期性検知部１２３は、図４に示すように干渉波が断続的に現れる場合には、干渉波が継続的に現れている期間（ビジー状態の期間）Ｔａの長さと、干渉波が検出されない期間（アイドル状態の期間）Ｔｂの長さとをそれぞれ検出する。
更に、干渉波周期性検知部１２３は干渉波が一定の周期で繰り返し現れているかどうかを確認する。すなわち、（Ｔａ＋Ｔｂ）を一周期（Ｔｃ）とした場合に、連続するＫ周期（Ｋ＝１，２，３，・・・）の期間Ｔｋに渡ってＴａ，Ｔｂの長さが変化しないかどうかを確認する。Ｔａ，Ｔｂの長さが変化しないことを確認した場合には、干渉波に周期性があると認識する。
【００４０】
干渉波の周期性を認識した場合には、干渉波周期性検知部１２３は期間Ｔａ，Ｔｂ及び実際に干渉波が発生したタイミングの情報を干渉時待機制御部１２４に渡す。干渉時待機制御部１２４は、これらの情報に基づいて送信待機制御を行う。
干渉時待機制御部１２４の具体的な動作について、図５を参照しながら説明する。図５の例では、干渉源３０が放射する干渉波に周期性がある場合を想定している。従って、この例では干渉検知部１２２が干渉波の存在を認識し、干渉波周期性検知部１２３は干渉波の発生周期及びタイミングを把握してそれらの情報を干渉時待機制御部１２４に与える。
【００４１】
この場合、無線基地局１０及び各無線端末２０においては、干渉時待機制御部１２４の制御により干渉波の発生と同時（ｔ１０）に送信待機タイマがスタートし、送信待機状態になる。
この送信待機状態が終了した後（ｔ１１）、所定時間Ｔｄ（ＤＩＦＳ）だけデータの送信待機を行い、それが終了した後（ｔ１２）で更に衝突回避期間Ｔｂだけ送信を控える。衝突回避期間Ｔｂについては、無線局毎に異なる時間が割り当てられる。
【００４２】
図５の例では、衝突回避期間Ｔｂが最も短い無線端末２０（２）においては、衝突回避期間Ｔｂが終了した時点（ｔ１３）では干渉波が検出されないが、干渉波の周期性から（ｔ１４）で干渉波が発生する予定であることを干渉時待機制御部１２４が認識している。
そして、送信予定の１データフレームの送信シーケンスが、送信タイマの開始時刻（ｔ１４）までに終了しないと判断し、（ｔ１３）のタイミングではデータの送信を控える。
【００４３】
この後、送信待機タイマのスタートに伴って、無線基地局１０及び各無線端末２０は送信待機状態になる。２回の送信待機の後、無線端末２０（２）は（ｔ１５）のタイミングで無線チャネルがアイドル状態であることを判別し、しかも次に干渉波が発生する予定開始時刻までに１データフレームの送信シーケンスを完了できることを認識し、データフレームＤ２を送信する。
【００４４】
（第２の実施の形態）
本発明の干渉回避無線局のもう１つの実施の形態について、図６，図７を参照して説明する。この形態は請求項２に対応する。
図６はこの形態の無線局の動作を示すフローチャートである。図７はこの形態の干渉の検知例を示すタイムチャートである。
【００４５】
この形態は第１の実施の形態の変形例である。この形態で用いる各無線局１００の構成は図１と同一である。但し、無線局１００の動作は図６に示すように部分的に変更されている。図６において、図２と対応するステップには同一の番号を付けて示してある。第１の実施の形態と同一の部分については、以下の説明を省略する。
【００４６】
この形態の無線局１００（無線基地局１０又は無線端末２０）の動作について、図２を参照して説明する。
最初のステップＳ１０６では、制御のために用いる内部のタイマＴの時刻を０にセットし、更にデータフレーム受信回数Ｍを０にセットし、ビジー状態検知回数Ｎを０にセットする。
【００４７】
干渉時待機制御部１２４による送信待機がなされていない場合には、ステップＳ００２からＳ００３に進んでキャリア検出を開始し、ステップＳ００４でチャネルがビジーか否かを識別する。
チャネルがビジーであった場合には、ステップＳ００５を通ってＳ１０７に進み、ビジー状態検知回数Ｎに１を加算する。更に、ステップＳ１０８で受信処理を開始し、受信処理の結果としてデータフレームを認識できたか否かを次のステップＳ１０９で識別する。
【００４８】
データフレームを受信できた場合には、ステップＳ１０９からＳ１１０に進み、データフレーム受信回数Ｍに１を加算してステップＳ１１１に進む。データフレームを受信できなかった場合には、ステップＳ１０９から直接Ｓ１１１に進む。
ステップＳ１１１においては、タイマＴの経過時間がタイムアウト時間であるＴｍａｘに達したか否かを識別する。タイムアウトしていない場合には、ステップＳ１１１からＳ００４に戻り、タイムアウトした場合には次のステップＳ１１２に進む。
【００４９】
ステップＳ１１２では、一定時間（Ｔｍａｘ）内におけるビジー状態検知回数Ｎとデータフレーム受信回数Ｍとの割合を計算してその結果を閾値Ｐｘ（％）と比較する。
【００５０】
すなわち、（Ｍ×１００／Ｎ）がＰｘ以上の場合にはビジー状態を干渉波として認識せず、ステップＳ１１２からＳ１１３に進み、タイマＴ，ビジー状態検知回数Ｎ，データフレーム受信回数Ｍにそれぞれ初期値の０をセットしてステップＳ００２に戻る。
また、（（Ｍ×１００／Ｎ）＜Ｐｘ）の条件を満たす場合には、ステップＳ１１２からＳ００８に進み、ビジー状態を干渉波として認識する。
【００５１】
上記以外の処理については、図２の内容と同一である。
図６に示す処理を実施する場合の干渉検知部１２２の動作について、図７を参照しながら説明する。
図７においては、図３の場合と同様に、１つの通信システムに無線基地局１０，無線端末２０（１）及び２０（２）が含まれ、無線端末２０（２）が無線基地局１０に対してデータを送信する場合に、干渉源３０が存在する場合を想定している。干渉源３０は無線基地局１０及び各無線端末２０がデータとして認識できない無線信号を放射する。
【００５２】
図７の例では、最初に無線端末２０（２）が無線基地局１０に対してデータを送信し、そのデータの受信に対する肯定応答ＡＣＫを無線基地局１０が無線端末２０（２）に対して送信する。
この後で、干渉源３０が干渉波を放射する。このとき、無線基地局１０及び各無線端末２０は、干渉源３０からの無線信号をデータとして認識できない信号として受信する。すなわち、図７にＴｂｕｓｙとして示すビジー期間は、無線基地局１０及び各無線端末２０はデータとして認識できない信号を検出する。
【００５３】
図７の例では、無線基地局１０及び各無線端末２０はデータとして認識できない信号を５回検出する。また、一定期間（Ｔｍａｘ）内でビジー状態として検出される受信信号をデータとして認識できた回数は１回である。従って、図７の例では（（Ｍ×１００／Ｎ）＜Ｐｘ）であり、Ｔｍａｘの期間を経過した時点で無線基地局１０及び各無線端末２０は干渉波が発生していると認識する。
【００５４】
（第３の実施の形態）
本発明の干渉回避無線局のもう１つの実施の形態について、図８，図９を参照して説明する。この形態は請求項３に対応する。
図８はこの形態の無線局の動作を示すフローチャートである。図９はこの形態の干渉の検知例を示すタイムチャートである。
【００５５】
この形態では、請求項３の待機中キャリア検出制御手段及び待機解除制御手段は、それぞれステップＳ２２１及びステップＳ２２２に対応する。
この形態は第２の実施の形態の変形例である。この形態で用いる各無線局１００の構成は図１とほぼ同一である。但し、この例では干渉時待機制御部１２４の入力にキャリア検出部１２１が出力する信号も印加される。また、無線局１００の動作は図８に示すように部分的に変更されている。
【００５６】
図８において、図６と対応するステップには同一の番号を付けて示してある。第２の実施の形態と同一の部分については、以下の説明を省略する。
各無線局１００の干渉時待機制御部１２４は、第２の実施の形態と同様に干渉波周期性検知部１２３からの情報に従って送信待機制御を行うが、この形態では送信待機中であってもキャリア検出部１２１からキャリア検出結果の情報を取得し、チャネルがアイドル状態であった場合には送信待機制御を解除する。
【００５７】
この形態における各無線局１００の動作について、図８を参照して説明する。図８に示すように、この形態ではステップＳ２２１，Ｓ２２２の処理が追加されている。
すなわち、無線局１００が干渉波を検出し、かつ干渉波の放射周期を認識した場合には、干渉波の放射周期に合わせて送信待機するが、この送信待機中にキャリア検出部１２１の出力信号を監視してキャリア検出を行い、ステップＳ２２１でチャネルがビジーであるか否かを識別する。
【００５８】
また、ステップＳ２２１でチャネルがアイドルであった場合には、ステップＳ２２２に進み送信待機制御を解除する。
この形態の各無線局１００（無線基地局１０及び各無線端末２０）の干渉回避動作について、図９を参照しながら説明する。
図９の例では、無線基地局１０及び各無線端末２０はそれぞれ干渉源３０からの干渉波の発生周期を認識しており、この発生周期に合わせて各無線局の干渉時待機制御部１２４が送信待機制御を行っている場合を想定している。
【００５９】
図９においては、無線基地局１０及び各無線端末２０は送信待機制御を行っている間にもキャリア検出部１２１の出力を監視している。そして、（ｔ３１）のタイミングで干渉源３０からの干渉波の送信が終了すると、干渉時待機制御部１２４は干渉波の発生予定時刻になっても干渉波が現れないことを認識し、送信待機制御を解除する。
【００６０】
従って、各無線局の干渉時待機制御部１２４は（ｔ３１）のタイミングで送信待機制御を解除した後、キャリア検出を行いながら所定時間（Ｔｄ）だけ通常の送信待機を行い、データ送信の準備を行う。
【００６１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ビジー状態の継続時間を計測し、ビジー状態の時間が最大長のデータフレーム送信に要する時間より長いか短いかを判断することで、干渉波が存在するか否かを判断することができる。
【００６２】
また、無線局が通信に使用している無線チャネル上に他のシステムからの干渉波が存在する場合には、チャネルがアイドル状態であっても干渉波の発生周期に基づいて送信を待機することにより、データ送信中に放射される干渉波によってパケットロスが発生するのをを防ぐことができる。
【００６３】
また、一定時間毎にビジー状態を検出したが、受信信号をデータ信号として認識できなかったという現象が起こった回数を計算することにより、その受信信号が干渉波であるか否かを判断できる。
また、送信待機制御を行っている途中でキャリア検出を行うことで、干渉波の放射終了後の送信待機時間を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態の無線局の構成を示すブロック図である。
【図２】第１の実施の形態の無線局の動作を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施の形態の干渉の検知例を示すタイムチャートである。
【図４】第１の実施の形態の干渉波の周期性の検出例を示すタイムチャートである。
【図５】第１の実施の形態の干渉時待機制御の例を示すタイムチャートである。
【図６】第２の実施の形態の無線局の動作を示すフローチャートである。
【図７】第２の実施の形態の干渉の検知例を示すタイムチャートである。
【図８】第３の実施の形態の無線局の動作を示すフローチャートである。
【図９】第３の実施の形態の干渉回避動作の例を示すタイムチャートである。
【図１０】従来例の干渉回避例を示すタイムチャートである。
【図１１】従来例の干渉回避手順の問題点を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１０　無線基地局
２０　無線端末
３０　干渉源
１００　無線局
１１０　無線送受信処理部
１２０　アクセス制御部
１２１　キャリア検出部
１２２　干渉検知部
１２３　干渉波周期性検知部
１２４　干渉時待機制御部
１２５　送信バッファ
１３０　上位レイヤ送受信制御部
１４０　アンテナ
１５０　受信処理部
【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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