(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第２ワイヤレス通信システムから１以上のチャンネルに干渉を受ける第１ワイヤレス通信システムのためのチャンネルホッピングパターンを生成する方法であって、
前記第１ワイヤレス通信システムの、前記第２ワイヤレス通信システムから干渉を受けるチャンネルを識別する工程と、
前記識別したチャンネルをグレーリスト化する工程と、
グレーリスト化された前記チャンネルを含む全てのチャンネルを使用するチャンネルホッピングパターンを、前記第１ワイヤレス通信システム用に生成する工程とを備え、
前記チャンネルホッピングパターンは、
グレーリスト化されたチャンネルがない場合、全てのチャンネルが前記チャンネルホッピングパターンにおいて等しい頻度で出現し、
１以上のチャンネルがグレーリスト化された場合、グレーリスト化されないチャンネルが前記チャンネルホッピングパターンにおいて出現する頻度より低減した頻度で、グレーリスト化されたチャンネルが前記チャンネルホッピングパターンにおいて出現し、
前記第１ワイヤレス通信システムの、前記第２ワイヤレス通信システムから干渉を受けるチャンネルを識別する前記工程は、
前記第１ワイヤレス通信システムに関わる特定のチャンネルで通信を行う際に欠落したパケットの数を計測する工程を備え、欠落したパケットの数が閾値を超過すると、前記特定のチャンネルが干渉を受けるチャンネルとして識別され、グレーリスト化の対象として選定される
ことを特徴とする方法。
【請求項２】
チャンネルホッピングパターンを生成する前記工程は、前記識別されたチャンネルが前記チャンネルホッピングパターンに出現する頻度を、初期設定された頻度の少なくとも５０％低減する工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ワイヤレス通信を送受信可能とするアンテナと、
前記アンテナが作動する周波数を生成する周波数生成器と、
第１ワイヤレス通信システムの、第２ワイヤレス通信システムから干渉を受けるチャンネルを識別してグレーリスト化し、前記周波数生成器に所望のチャンネル周波数を指示するために用いられるチャンネルホッピングパターンを生成するコントローラとを備え、
前記コントローラは、グレーリスト化されたチャンネルがない場合に、全てのチャンネルを等しい頻度で前記チャンネルホッピングパターンにおいて使用する一方、１以上のチャンネルがグレーリスト化された場合には、グレーリスト化されないチャンネルを前記チャンネルホッピングパターンで使用する頻度より低減した頻度で、グレーリスト化されたチャンネルを前記チャンネルホッピングパターンにおいて使用し、
前記コントローラは、
各チャンネルで通信を行う際に欠落したパケットの数を監視して計数することにより、グレーリスト化するチャンネルを識別し、
特定のチャンネルで通信する際に欠落したパケットの計数値が閾値を超過した場合に、前記特定のチャンネルを、干渉を受けるチャンネルとして識別し、グレーリスト化の対象に選定する
ことを特徴とするワイヤレスフィールドデバイス。
【請求項４】
グレーリスト化された前記チャンネルが前記チャンネルホッピングパターンで使用される頻度は、標準のチャンネルホッピングパターンから少なくとも５０％低減されることを特徴とする請求項３に記載のワイヤレスフィールドデバイス。
【請求項５】
複数のチャンネルを有したワイヤレス通信プロトコルに従って互いに通信を行う複数のノードを有し、前記ノードが通信を行う際に使用するチャンネルホッピングパターンの生成に用いるチャンネルホッピング方法を実行するためにハードウエアとソフトウエアとを組み合わせて使用するワイヤレスメッシュネットワークであって、
前記チャンネルホッピング方法は、
前記ワイヤレスメッシュネットワークのワイヤレスフィールドデバイスにより使用され、別のワイヤレスネットワークから干渉を受ける１以上のチャンネルを識別する工程と、
前記別のワイヤレスネットワークから干渉を受けるチャンネルとして識別されたチャンネルをグレーリスト化する工程と、
前記ワイヤレスフィールドデバイスが用いるチャンネルホッピングパターンで、グレーリスト化されないチャンネルが使用される頻度よりも、グレーリスト化された前記チャンネルが使用される頻度を低減する工程とを備え、
前記別のワイヤレスネットワークから干渉を受ける１以上のチャンネルを識別する前記工程は、
各チャンネルで通信中に欠落したパケットの数を監視して係数する工程と、
前記欠落したパケットの計数値を閾値と比較する工程と、
前記欠落したパケットの計数値が前記閾値を超過した場合に、前記別のワイヤレスネットワークから干渉を受けるチャンネルであると識別する工程とを備える
ことを特徴とするワイヤレスメッシュネットワーク。
【請求項６】
前記ワイヤレスフィールドデバイスが用いるチャンネルホッピングパターンで、グレーリスト化されないチャンネルが使用される頻度よりも、グレーリスト化された前記チャンネルが使用される頻度を低減する前記工程は、グレーリスト化された前記チャンネルが使用される頻度を、標準の運用の際に使用される頻度から少なくとも５０％低減する工程を備えることを特徴とする請求項５に記載のワイヤレスメッシュネットワーク。
【請求項７】
前記複数のノードのそれぞれは、前記チャンネルホッピングパターンを生成するために用いられるチャンネルホッピングアルゴリズムを実行するコントローラを備えることを特徴とする請求項５に記載のワイヤレスメッシュネットワーク。
【請求項８】
前記複数のノードのうちの１以上とワイヤレスで通信するゲートウエイを更に備え、
前記ゲートウエイは、前記チャンネルホッピングパターンを生成するために用いられるチャンネルホッピングアルゴリズムを実行するアルゴリズムを備える
ことを特徴とする請求項５に記載のワイヤレスメッシュネットワーク。
【請求項９】
ワイヤレス通信プロトコルに従って互いに通信を行う複数のノードと、
前記ワイヤレス通信プロトコルに従って前記複数のノードのうちの１以上とワイヤレスで通信するゲートウエイと、
コントローラとを備え、
前記ゲートウエイは、
前記複数のノードのそれぞれに伝達されるチャンネルホッピングパターンを生成し、別のワイヤレス通信システムから干渉を受けるチャンネルをグレーリスト化の対象として識別し、
前記コントローラは、
前記複数のノードのそれぞれに伝達される前記チャンネルホッピングパターンで、グレーリスト化されないチャンネルが使用される頻度より、グレーリスト化された前記チャンネルが使用される頻度を低減し、
前記ゲートウエイは、
各チャンネルで通信する際に欠落したパケットの数に基づき、グレーリスト化するチャンネルを識別し、
特定のチャンネルで通信を行う際に欠落したパケットの数が閾値を超過すると、前記特定のチャンネルが前記別のワイヤレス通信システムから干渉を受けるチャンネルとして識別され、グレーリスト化の対象として選定される
ことを特徴とするワイヤレスメッシュネットワーク。
【請求項１０】
グレーリスト化された前記チャンネルが前記チャンネルホッピングパターンで使用される頻度は、標準のチャンネルホッピングパターンから少なくとも５０％低減されることを特徴とする請求項９に記載のワイヤレスメッシュネットワーク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワイヤレス通信システムに関し、具体的にはワイヤレス通信システムにおけるチャンネルの選択に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多くの産業設備において、資材や工程などを監視し管理するためにコントロールシステムが用いられる。多くの場合、そのようなコントロールシステムは、ホストコンピュータを有した集中コントロールルームを有しており、このホストコンピュータが、コントロールルームから分離された、即ち地理的に離れた位置にあるフィールドデバイスと通信を行う。
【０００３】
一般的に、各フィールドデバイスは、物理的入力に基づき出力信号を生成したり、入力信号に基づき物理的出力を発生したりすることが可能なトランスデューサを備えている。フィールドデバイスに用いられるトランスデューサの形式には、様々な分析機器、圧力センサ、サーミスタ、熱電対、ひずみゲージ、流量センサ、ポジショナ、アクチュエータ、ソレノイド、インジケータなどが含まれる。従来、アナログ式フィールドデバイスが、２線式ツイストペアケーブル電流ループにより、プロセスサブシステム及びコントロールルームと接続され、各フィールドデバイスは、単一の２線式ツイストペアケーブル電流ループでコントロールルームに接続されていた。このケーブルの２線間の電圧差は、約２０〜２５Ｖに維持され、４〜２０ｍＡの電流がループを流れるのが一般的である。アナログ式フィールドデバイスは、電流ループを流れる電流を、検出したプロセス変数に比例する大きさに調整することにより、コントロールルームに信号を送信する。コントロールルームからの制御のもとで作動するアナログ式フィールドデバイスは、電流ループを流れる電流の大きさによって制御され、当該電流の大きさは、コントロールルームからの制御のもとにあるプロセスサブシステムのポートにより調整される。
【０００４】
従来の２線式ツイストペアケーブル電流ループに代えて、フィールドデバイスとコントロールルームとの間のワイヤレス通信が使用され始めている。例えば、フィールドデバイスやフィールドデバイスと連携するノードには、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（登録商標、ＩＥＣ６２５９１）のようなワイヤレス通信プロトコルを介し、フィールドデバイスがワイヤレスでメッセージを通信できるようにするワイヤレストランシーバがそれぞれに装備されている。ワイヤレストランシーバが装備された複数のフィールドデバイスやノードによってワイヤレスメッシュネットワークが形成され、ノードからノードへと所望の場所に宛先が切り替わるメッセージを伴い、コントロールルームと、当該ワイヤレスメッシュネットワークの範囲内にある任意のフィールドデバイスとの間の通信が可能となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
他のワイヤレス通信プロトコルと同様に、コントロールシステムで用いられるＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴのようなワイヤレス通信プロトコルは、更に複数のチャンネルに分割される特定の周波数帯域内で機能する。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ（または他のワイヤレス通信プロトコル）を用いる２つのデバイス間での通信には、通信を行おうとするチャンネルに関して一致する必要がある。しかしながら、コントロールシステム用のワイヤレス通信プロトコルと同じ地理的場所で、更なるワイヤレス通信プロトコル（ＷｉＦｉなど）が使用されている場合には、問題が生じうる。例えば、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴのようなコントロールシステム用のワイヤレス通信プロトコルを使用する施設において、従業員がワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を介したデータの交換を行えるように、ＷｉＦｉタイプのワイヤレス通信プロトコルも用いられている場合がある。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴが使用する周波数帯域と、ＷｉＦｉが使用する周波数帯域との重複により、メッセージの喪失（即ち、パケットロスと称することもある）が生じうる干渉を引き起こすおそれがある。
【０００６】
競合するワイヤレス通信プロトコル間の干渉を回避するため、ＷｉＦｉのような競合するワイヤレス通信プロトコルによって使用されているチャンネルを識別し、コントロールシステム用のワイヤレス通信プロトコル（例えば、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ）を調整して、チャンネルの重複を回避するのが一般的である。しかしながら、コントロールシステム用のワイヤレス通信プロトコルで使用可能なチャンネルのためのブラックリストを作成することは、チャンネルホッピングで使用可能なチャンネル数を減少させることになり、ワイヤレス通信システムの障害許容力を低下させることになる。この「障害許容力」という用語は、チャンネルに対する意図的或いは非意図的干渉にかかわらず機能しうるネットワークの能力を表すものとして用いられる。例えば、一般的なワイヤレスシステムは、複数のチャンネル間でチャンネルホッピングを行うことにより、悪意のある者が特定の周波数を妨害して通信を遮断しようとするのを防止している。個々のワイヤレスシステムが使用可能なチャンネル数が減少するに従い、ワイヤレスシステムの障害許容力も同様に減少する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
別のワイヤレス通信システムと重複する地理的領域で運用されるワイヤレスネットワークのためのチャンネルホッピングパターンを生成する方法及び装置を提供する。この方法は、第１ワイヤレス通信システムの、第２ワイヤレス通信システムから干渉を受けるチャンネルを識別する工程を備える。識別したチャンネルは「グレーリスト化」される。そして、グレーリスト化されたチャンネルを含む全てのチャンネルを使用するチャンネルホッピングパターンが、第１ワイヤレス通信システム用に生成される。チャンネルホッピングパターンでは、グレーリスト化されたチャンネルがない場合、全てのチャンネルがチャンネルホッピングパターンにおいて等しい頻度で出現し、１以上のチャンネルがグレーリスト化された場合、グレーリスト化されないチャンネルがチャンネルホッピングパターンにおいて出現する頻度より低減した頻度で、グレーリスト化されたチャンネルがチャンネルホッピングパターンにおいて出現する。第１ワイヤレス通信システムの、第２ワイヤレス通信システムから干渉を受けるチャンネルを識別する工程は、第１ワイヤレス通信システムに関わる特定のチャンネルで通信を行う際に欠落したパケットの数を計測する工程を備え、欠落したパケットの数が閾値を超過すると、この特定のチャンネルが干渉を受けるチャンネルとして識別され、グレーリスト化の対象として選定される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】ホストとフィールドデバイスとの間でメッセージがやりとりされる自己編成型メッシュネットワークシステムを例示する図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るワイヤレスフィールドデバイスが備える構成部品からなるブロック図である。
【図３】同じ地理的位置において競合するワイヤレス通信プロトコルが用いられた場合に生じる重複の問題を例示する波形図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るチャンネルのグレーリスト化を行うべく、コントローラが実行する機能を例示するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１には、ホストコンピュータ１２、高速ネットワーク１４、及びワイヤレスメッシュネットワーク１６を備えたプロセス通信システム１０が示されており、ワイヤレスメッシュネットワーク１６は、ゲートウエイ１８と、フィールドデバイス、即ちノード２０ａ〜２０ｉとを備えている。
【００１０】
ゲートウエイ１８は、高速ネットワーク１４を介して、ワイヤレスメッシュネットワーク１６とホストコンピュータ１２とを相互接続する。高速ネットワーク１４を介し、ホストコンピュータ１２からゲートウエイ１８にメッセージを送信することが可能であり、その後、このメッセージは、いくつかの異なる経路の１つを介し、ワイヤレスメッシュネットワーク１６の選択されたノードに伝送される。同様に、ワイヤレスメッシュネットワーク１６の個々のノードからのメッセージは、ゲートウエイ１８に到達するまで、いくつかの経路の１つを介し、ワイヤレスメッシュネットワーク１６内をノードからノードへと伝送された後、高速ネットワーク１４を介し、ホストコンピュータ１２に伝送される。ワイヤレスメッシュネットワーク１６の個々のノード２０ａ〜２０ｉ間でやりとりされるメッセージは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴのようなワイヤレス通信プロトコルを用いて行われる。ワイヤレス通信に対応するため、ノード２０ａ〜２０ｉのそれぞれは、ワイヤレスアンテナを備えている。選定されたワイヤレス通信プロトコルに応じ、ノード２０ａ〜２０ｉのそれぞれは、規定された周波数帯域内で作動し、この周波数帯域は、複数の個別チャンネルに更に分割されている。ノード２０ａ〜２０ｉのそれぞれは、一連のチャンネルを選択して使用するチャンネルホッピングアルゴリズムを実行する通信コントローラ（図２に示す）を備えている。
【００１１】
ゲートウエイ１８は、複数の異なるワイヤレス通信プロトコルを用い、高速ネットワーク１４を介してホストコンピュータ１２と通信することが可能である。一実施形態において、高速ネットワーク１４は、ゲートウエイ１８がＭＯＤＢＵＳ（登録商標）プロトコルを用いてホストコンピュータ１２と通信可能な、ＲＳ４８５の２線式通信リンクである。別の実施形態では、高速ネットワーク１４がイーサネット（登録商標）ネットワークであり、高速ネットワーク１４を介した通信は、イーサネットインターフェースを用いたＭＯＤＢＵＳ  ＴＣＰ／ＩＰをサポート可能である。ゲートウエイ１８は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴなどのワイヤレス通信プロトコルにより、ワイヤレスメッシュネットワーク１６を構成する複数のノード２０ａ〜２０ｉと通信する。このように、ホストコンピュータ１２から発せされたメッセージは、有線通信リンクを介してゲートウエイ１８に供給され、ゲートウエイ１８は、このメッセージを、ワイヤレスコントロールシステムのプロトコルに変換し、ノード２０ａ〜２０ｉの１つと連携するフィールドデバイスに、ワイヤレスメッシュネットワーク１６を介してワイヤレスで伝送する。同様に、フィールドデバイスから発せられたメッセージは、ワイヤレスコントロールシステムのプロトコルにより、ワイヤレスメッシュネットワーク１６を介してゲートウエイ１８に伝送され、有線通信ネットワークである高速ネットワーク１４を介して、ホストコンピュータ１２に伝送される。ワイヤレスメッシュネットワーク１６では、別のワイヤレス通信プロトコルを使用してもよいが、ここでは説明のため、ワイヤレスメッシュネットワーク１６で用いるワイヤレス通信プロトコルを、別のワイヤレス通信プロトコルと容易に識別できるように、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを用いている。
【００１２】
多くの適用形態において、上述したワイヤレスメッシュネットワーク１６は、連携していない別のワイヤレスネットワークも使用されているような地理的場所において用いられる。例えば、多くの施設では、少なくとも１つのワイヤレスルータ３０と少なくとも１つの送受信デバイス３２とを備えたワイヤレスローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）を実現するワイヤレスネットワークが使用される。ワイヤレスルータ３０と送受信デバイス３２との通信は、８０２．１１通信プロトコルを用いるＷｉＦｉのような、別のワイヤレス通信プロトコルによるものである。但し、このワイヤレス通信プロトコル（例えば、８０２．１１）が使用する周波数帯域は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴが使用する周波数帯域と重複する。なお、様々なワイヤレス通信プロトコルを使用可能であるが、ここでの説明のため、ワイヤレスルータ３０及び送受信デバイス３２によって用いられるワイヤレス通信プロトコルをＷｉＦｉとしている。
【００１３】
ネットワークの所望の障害許容力を得ながら、ワイヤレス通信プロトコルに関連した干渉及びメッセージの欠落を防止するため、本発明は、ワイヤレスメッシュネットワーク１６におけるデバイスのチャンネルホッピングパターンを変更するアルゴリズムを用いる。即ち、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴのワイヤレス通信プロトコルとＷｉＦｉのワイヤレス通信プロトコルとの間で共用されるチャンネルを単に無視またはブラックリスト化するのではなく、本発明では、それらの重複したチャンネルの使用を継続しつつも、チャンネルホッピングパターンにおいてそれらの重複したチャンネルが使用される頻度または割合を減少させる。ここでは、それらの重複したチャンネルを「グレーリスト化チャンネル」と称する。ワイヤレスメッシュネットワーク１６において、デバイスのチャンネルホッピングパターンを変更するのに用いるアルゴリズムは、ノード２０ａ〜２０ｉ内、ゲートウエイ１８内、またはホストコンピュータ１２内に備えることができる。例えば、一実施形態において、ゲートウエイ１８は、ネットワークマネージャソフトウエアを実行し、当該ソフトウエアにより、特定のチャンネルホッピングパターンを選択するアルゴリズムを実行する。選択を終えると、ワイヤレスメッシュネットワーク１６の一部として使用されているノード２０ａ〜２０ｉのそれぞれに、選択されたホッピングパターンがロードされる。
【００１４】
図２は、近隣のノード及びゲートウエイ１８の少なくとも一方とワイヤレスで通信するために用いられるＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴを実行するべく、ノード２０ａの一部として設けられる構成部品からなるブロック図である。図２に示す実施形態において、ノード２０ａは、コントローラ３４、周波数生成器３６、及びワイヤレスアンテナ３８を備えている。
【００１５】
図２に示す実施形態において、コントローラ３４は、ワイヤレスコントロールシステムのプロトコルに従って他のノードと通信するためにノード２０ａが使用する周波数、即ちチャンネルを選択するアルゴリズムを実行する。上述したように、別の実施形態として、チャンネルホッピングパターンの決定に用いるアルゴリズムは、ゲートウエイ１８及びホストコンピュータ１２の少なくとも一方に備えるようにしてもよい。一般的に、コントローラ３４は、ノード２０ａに関連するパラメータ（例えば、温度、圧力）を計測するために用いるセンサ（図示せず）との通信を行うこともあり、このセンサは、ゲートウエイ１８及びホストコンピュータ１２にワイヤレスで伝達するデータとして、計測したパラメータをノード２０ａに供給する。周波数生成器３６は、アンテナ３８を介したワイヤレス通信で使用するためにコントローラ３４が選択した周波数を生成する。
【００１６】
一実施形態において、コントローラ３４は、ワイヤレスコントロールシステムのプロトコルと、別のワイヤレス通信システムとの間でのチャンネルの重複を検出する役割を有している。例えば、コントローラ３４は、欠落したパケット、パケット配信に要する時間、及び干渉を示すメトリクスのうちの少なくとも１つを根拠として、特定のチャンネルにおいて検出した干渉に基づき、重複を検出する。別の実施形態として、ユーザが手動でコントローラ３４とやりとりし、別のワイヤレス通信システムで使用しているチャンネルに関するユーザ情報に基づき、重複するチャンネルを示すようにしてもよい。重複するチャンネルの存在を検知すると、コントローラ３４は、チャンネルホッピングアルゴリズムにおける当該重複チャンネルの使用形態を変更する。チャンネルホッピングアルゴリズムでの重複チャンネル（即ち、グレーリスト化チャンネル）の使用は継続するものの、その使用頻度を減少するのである。チャンネルホッピングパターンにおいて、どの程度の頻度でグレーリスト化チャンネルを使用すべきかを決定するのに、複数のアルゴリズムを使用してもよい。
【００１７】
別の実施形態では、ノード２０ａ〜２０ｉのそれぞれがチャンネルホッピングパターンの選定の役割を有するのではなく、ゲートウエイ１８（図１に示す）で、この役割が実行される。この実施形態では、特定のチャンネルにおいて計測した干渉に基づいて、ゲートウエイ１８が重複を検知するようにしてもよいし、特定のチャンネルにおいて計測した干渉に関して、ゲートウエイ１８が、ノード２０ａ〜２０ｉのうちの１以上からデータを受け取るようにしてもよい。上述したように、干渉の根拠は、欠落したパケットの数、パケット配信に要する時間、及び干渉を示すメトリクスのうちの少なくとも１つに基づくものとすることができる。例えば、特定のチャンネルでの通信の際に欠落したパケットの数が閾値を超過した場合、そのチャンネルは、別のチャンネルと重複するチャンネルと識別され、グレーリスト化の対象として選択される。ゲートウエイ１８が実行するアルゴリズムにより、検出された重複チャンネルが識別、即ちグレーリスト化され、グレーリスト化されたチャンネルを使用する頻度を低減するチャンネルホッピングパターンが生成される。一実施形態において、チャンネルホッピングパターンでグレーリスト化チャンネルを使用する頻度は、標準のチャンネルホッピングパターンから少なくとも５０％低減される。この後、ゲートウエイ１８は、ノード２０ａ〜２０ｉのそれぞれに対し、新たな、即ち変更したチャンネルホッピングパターンを伝達する。
【００１８】
図３は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴのワイヤレス通信プロトコルとＷｉＦｉのワイヤレス通信プロトコルとの間でのチャンネルの重複の具体例を示すグラフである。ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信４０が実線で示され、ＷｉＦｉ通信４２が破線で示されている。グラフのＹ軸は、デジベル・メータ（ｄＢｍ）を単位として、各チャンネルに関する送信電力を示している。グラフのＸ軸は、送信周波数を示しており、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信４０及びＷｉＦｉ通信４２の様々なチャンネルに対応して様々な周波数領域が示されている。図３に示す実施形態において、ＷｉＦｉ通信４２に関する送信電力は、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信４０に関する送信電力より大きい。この結果、チャンネル間の重複により、ＷｉＦｉ通信４２ではなく、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信４０の方に、干渉及び通信品質の低下が生じることになる。
【００１９】
図３に示す実施形態において、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信４０は、ラベルｃ１１〜ｃ２６が付された少なくとも１５のチャンネルに区分されている。ＷｉＦｉ通信４２は、ラベルＣ１、Ｃ６、及びＣ１１が付された３つのチャンネルに区分されている。図示するように、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信４０に関わるチャンネルｃ１１〜ｃ１４が、ＷｉＦｉ通信４２に関わるチャンネルＣ１と重複している。同じ様に、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信４０に関わるチャンネルｃ１６〜ｃ１９が、ＷｉＦｉ通信４２に関わるチャンネルＣ６と重複し、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信４０に関わるチャンネルｃ２１〜ｃ２４が、ＷｉＦｉ通信４２に関わるチャンネルＣ１１と重複している。
【００２０】
この結果、ＷｉＦｉ通信４２がチャンネルＣ６で運用されていると、一般的なシステムでは、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信４０に関わるチャンネルｃ１６〜ｃ１９をスキップ或いはブラックリスト化するように、ユーザがプログラムすることになる。このため、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信４０は、チャンネルｃ１１〜ｃ１５及びｃ２０〜ｃ２６のみをチャンネルホッピングパターンで使用することになる。これに対し、本発明では、チャンネルｃ１６〜ｃ１９をブラックリスト化するのではなく、これらのチャンネルを使用する頻度を、他のチャンネル（例えば、チャンネルｃ１１〜ｃ１５及びｃ２０〜ｃ２６）よりも低くするような変更を行う。このようにして、２つのワイヤレス通信システムの間の干渉を最小限に抑えながら、ＷｉｒｅｌｅｓｓＨＡＲＴ通信４０の障害許容力が維持される。また、他のワイヤレスネットワークとの干渉によって生じる衝突の可能性を低減することにより、パケットロスが最小限に抑えられるため、再送する必要のあるパケットの数が減少して、電力消費量が減少する。
【００２１】
図４は、本発明の一実施形態に係るチャンネルのグレーリスト化を行うべく、コントローラ３４が実行する機能を例示するフローチャートである。処理はステップ４４から開始される。ステップ４６において、コントローラ３４は、重複するチャンネルを検出する。上述したように、コントローラ３４は、各チャンネルで検出した干渉を分析することにより、チャンネルの重複を自動的に検出できるようにしてもよい。例えば、コントローラ３４は、各チャンネルにおける通信の際に欠落したパケットの数を用いて、チャンネルの重複に伴う干渉を検出するようにしてもよい。特定のチャンネルにおいて欠落したパケットの数が閾値を超過すると、当該チャンネルに関して干渉が検出される。別の実施形態として、コントローラ３４は、もう１つのワイヤレス通信システムとの重複が予測されるチャンネルを示してユーザが提供する情報に依存するようにしてもよい。
【００２２】
チャンネルの重複が検出されない場合、ステップ４８において、コントローラ３４は、各チャンネルが均等の頻度で使用される標準チャンネルホッピングパターンを採用する。チャンネルの重複が検出された場合、ステップ５０において、コントローラ３４は、それら重複チャンネルを、グレーリスト化の対象に選定する。一般的に、グレーリスト化されるチャンネルは、互いに隣り合っている。しかしながら、コントローラ３４は、隣接していないチャンネルも、グレーリスト化の対象として選定することがある。
【００２３】
ステップ５２において、コントローラ３４は、グレーリスト化されたチャンネルに基づき、チャンネルホッピングパターンを生成する。例えば、元々のチャンネルホッピングパターンが以下のように生成され、継続的に繰り返されているとする。
【００２４】
c11-c15-c16-c20-c21-c25  −  c12-c15-c17-c20-c22-c26  −
c13-c15-c18-c20-c23-c25  −  c14-c15-c19-c20-c24-c26
【００２５】
チャンネルｃ１１〜ｃ１４（上記パターンにおいて下線を付したチャンネル）に重複が検出される実施形態の場合、コントローラ３４は、チャンネルｃ１１〜ｃ１４をグレーリスト化し、以下の例のようにチャンネルホッピングパターンを変更する。
【００２６】
c26-c15-c16-c20-c21-c25  −  c12-c15-c17-c20-c22-c26  −
c20-c15-c18-c20-c23-c25  −  c14-c15-c19-c20-c24-c26
【００２７】
変更されたチャンネルホッピングパターンは、第１セグメントにおいて、チャンネルｃ１１がチャンネルｃ２６に置き換えられ、第３セグメントにおいて、チャンネルｃ１３がチャンネルｃ２０に置き換えられている。一方、チャンネルｃ１２及びチャンネルｃ１４は引き続き使用されている。このようなパターンが繰り返されるようにしてもよいが、次の繰り返しでは、チャンネルｃ１１及びチャンネルｃ１３を使用し、チャンネルｃ１２及びチャンネルｃ１４を除外するようにしてもよい。この結果、利用可能な全てのチャンネルを使用することで障害許容力を維持しながら、グレーリスト化されたチャンネルの使用を５０％低減する。処理はステップ５２で終了するが、コントローラ３４は、ステップ４６で監視を継続し、新たなチャンネルをグレーリストに加入したり、グレーリストからチャンネルを削除したりすることが必要となるような、チャンネル重複の変化を検出するようにしてもよい。
【００２８】
具体的な実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能であると共に、均等物で本発明の各構成要素を置き換えることが可能であることが当業者に理解されよう。また、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、特定の状況やものを本発明の教示に適合させるためのさまざまな変形が可能である。従って、本発明は、開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内に包含される全ての態様を含むものである。
【図１】
0006431030.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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