JP2006049972A - Wireless communication apparatus, wireless communication method, and wireless communication system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、無線通信装置、無線通信方法及び無線通信システムに関する。 The present invention relates to a wireless communication device, a wireless communication method, and a wireless communication system.
従来から、複数の無線通信装置が同一の周波数チャネルを利用して無線通信を行う無線通信システムが知られている。この種の従来の無線通信システムにおいては、送信装置がパケットを送信した後、例えば所定期間内にキャリアを検出することによってパケットの衝突を検出する手法(特許文献1、2)や、送信側においてパケットのトレイラ部にパケットの長さを付加し受信側においてこの長さを用いて衝突を検出する手法(特許文献3)が知られている。
本発明は、従来と異なる手法により、伝送路上におけるデータ衝突を検出できる無線通信装置、無線通信方法、および無線通信ネットワークを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a wireless communication apparatus, a wireless communication method, and a wireless communication network that can detect a data collision on a transmission path by a method different from the conventional one.
本発明の無線通信装置は、受信に要する時間を算出するための受信時間算出情報を格納したパケットデータを伝送路から受信する受信手段と、前記パケットデータの受信が開始されたことを検出する受信開始検出手段と、前記パケットデータの受信が終了したことを検出する受信終了検出手段と、前記パケットデータの受信に要した時間を測定する受信時間測定手段と、前記パケットデータに含まれる受信時間算出情報と前記測定された時間とを用いて前記伝送路上において前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と、を備える。 The wireless communication apparatus of the present invention includes a receiving unit that receives packet data storing reception time calculation information for calculating a time required for reception from a transmission path, and a reception that detects that reception of the packet data is started. Start detection means, reception end detection means for detecting completion of reception of the packet data, reception time measurement means for measuring time required for reception of the packet data, and calculation of reception time included in the packet data Collision determination means for determining whether or not a data collision has occurred in the packet data on the transmission path using the information and the measured time.
本発明の無線通信方法は、受信に要する時間を算出するための受信時間算出情報を格納したパケットデータの受信が開始されたことを検出する受信開始検出ステップと、前記パケットデータの受信が終了したことを検出する受信終了検出ステップと、前記パケットデータの受信に要した時間を測定する受信時間測定ステップと、前記パケットデータに含まれる受信時間算出情報と前記測定された時間とを用いて前記パケットデータの伝送路上においてデータ衝突が発生したか否かを判定する衝突検出ステップと、を備える。 The wireless communication method of the present invention includes a reception start detection step for detecting that reception of packet data storing reception time calculation information for calculating a time required for reception is started, and reception of the packet data is completed. A reception end detecting step for detecting the reception time, a reception time measuring step for measuring a time required to receive the packet data, a reception time calculation information included in the packet data, and the measured time. A collision detection step of determining whether or not a data collision has occurred on the data transmission path.
本発明の無線通信システムは、複数の無線通信装置を備え、前記複数の無線通信装置は同一の周波数帯域を利用して通信を行う無線通信システムであって、各前記無線通信装置はそれぞれ、受信に要する時間を算出するための受信時間算出情報を格納したパケットデータを伝送路から受信する受信手段と、前記パケットデータの受信が開始されたことを検出する受信開始検出手段と、前記パケットデータの受信が終了したことを検出する受信終了検出手段と、前記パケットデータの受信に要した時間を測定する受信時間測定手段と、 前記パケットデータに含まれる受信時間算出情報と前記測定された時間とを用いて伝送路上において前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と を有し、少なくともいずれかの前記無線通信装置において前記衝突判定手段によってデータ衝突の発生が検出された場合は、利用する周波数帯域を切り替える、ことを特徴とする。 The wireless communication system of the present invention includes a plurality of wireless communication devices, and the plurality of wireless communication devices perform communication using the same frequency band, and each of the wireless communication devices receives a reception signal. Receiving means for receiving packet data storing reception time calculation information for calculating the time required for receiving from the transmission path, reception start detecting means for detecting that reception of the packet data is started, and A reception end detecting means for detecting the end of reception; a reception time measuring means for measuring a time required for receiving the packet data; a reception time calculation information included in the packet data; and the measured time. And a collision determination means for determining whether or not a data collision has occurred in the packet data on the transmission line. In the wireless communication apparatus, when the occurrence of data collision is detected by the collision determination means, the frequency band to be used is switched.
本発明により、伝送路上におけるデータ衝突を検出できる。 According to the present invention, a data collision on a transmission path can be detected.
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施形態)
図1は本発明の一実施形態である無線基地局1と無線端末局2との間で無線通信を行う無線通信システム3の概念図である。図1に示すように、無線基地局1は、1以上の無線端末局2との間で、同一の周波数チャネルを利用して無線通信を行う。また、無線基地局1を介さずに、無線端末局2同士で直接無線通信を行ってもよい。図1では、3台の無線端末局2を図示したが、無線端末局2の数には特に制限はない。さらに、無線通信システム3は、無線基地局、無線端末局の区別がない無線端末局2のみにより構成されてもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a conceptual diagram of a
図2は本実施形態で用いるパケットフォーマットの一例を示す図である。図2のパケット11は、ヘッダー12と、ペイロード13とから構成され、ヘッダー12にパケット受信時間を示すフィールド14が含まれている。パケット受信時間を示すフィールド14には、該パケットの受信に要する時間が書かれており、該フィールドを読むことにより該パケットの受信に要する時間を知ることができる。
FIG. 2 is a diagram showing an example of a packet format used in this embodiment. 2 includes a header 12 and a
図3は無線端末局2の内部構成の一例を示すブロック図である。図3の無線端末局2は、アンテナ21と、ヘッダー復号部22と、受信時間測定部23と、受信時間比較部24とを有する。
FIG. 3 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the
図4は図3の無線端末局2の、受信時間測定部23の内部構成の一例を示すブロック図である。図4の受信時間測定部23は、入力端子31、電力測定部32、受信レベル比較部33、電力値微分計算部34、微分値比較部35、判定部36、受信時間計算部37、出力端子38を有する。
FIG. 4 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the reception
図5は図4の受信時間測定部23がパケットの受信時間を測定する処理の一例を示すフローチャートである。電力測定部32は受信電力を測定し(ステップ41)、受信レベル比較部33へ出力する。電力値微分計算部34は測定した受信電力の微分値を計算し(ステップ42)、微分値比較部35へ出力する。受信レベル比較部33は、電力測定部32から入力された受信電力と予め与えられたしきい値とを比較し(ステップ43)、比較結果を判定部36へ出力する。微分値比較部35は、電力値微分計算部34から入力された電力値の微分結果と予め与えられたしきい値とを比較し(ステップ44)、比較結果を判定部36へ出力する。判定部36は、受信レベル比較部33から入力された結果と微分値比較部35から入力された結果を基に、パケットの受信がいつ開始されたかを判断する。受信レベル比較部33から受信電力がしきい値を超えた結果が入力され、かつ微分値比較部35から電力の微分値がしきい値を超えた結果が入力された場合に、パケットの受信が開始されたと判断し(ステップ45)、パケット受信開始信号を受信時間計算部37へ出力する。パケットの受信が開始された後も、電力測定部32は受信電力を測定し(ステップ46)、受信レベル比較部33へ出力する。電力値微分計算部34は測定した受信電力の微分値を計算し(ステップ47)、微分値比較部35へ出力する。微分値比較部35は、電力値微分計算部34から入力された電力値の微分結果と予め与えられたしきい値とを比較し(ステップ48)、比較結果を判定部36へ出力する。受信レベル比較部33は、電力測定部32から入力された受信電力と予め与えられたしきい値とを比較し(ステップ49)、比較結果を判定部36へ出力する。判定部36は、受信レベル比較部33から入力された結果と微分値比較部35から入力された結果を基に、パケットの受信がいつ終了したかを判断する。受信レベル比較部33から受信電力がしきい値を下回った結果が入力され、かつ微分値比較部35から電力の微分値がしきい値を下回った結果が入力された場合に、パケットの受信が終了したと判断し(ステップ50)、パケット受信終了信号を受信時間計算部37へ出力する。受信時間計算部37は、判定部36からのパケット受信開始信号の入力時刻とパケット受信終了信号の入力時刻とから、パケットの受信に要した時間を計算する(ステップ51)。以後は、図5の初期状態からの処理を繰り返す。
FIG. 5 is a flowchart showing an example of a process in which the reception
図6は図4の受信時間測定部23がパケットの受信時間を測定する図5に示した処理を説明するための図である。61は電力測定部32が測定した受信電力、62は電力値微分計算部34が計算した電力の微分値、63は電力の微分値を判定するためのしきい値2、64は電力の微分値を判定するためのしきい値3、65は受信電力を判定するためのしきい値1、66は雑音レベルである。図6に示す時刻t0は、上記図5において受信レベル比較部33が受信電力がしきい値1を超えたと判断した時刻であり、時刻t1は微分値比較部35が電力の微分値がしきい値2を超えたと判断した時刻である。判定部36は、受信電力がしきい値1を超え、かつ電力の微分値がしきい値2を超えた時刻t1に、パケットの受信が開始されたと判断する。また、図6に示す時刻t2は、微分値比較部35が電力の微分値がしきい値3を下回ったと判断した時刻であり、時刻t3は受信レベル比較部33が受信電力がしきい値1を下回ったと判断した時刻である。判定部36は、受信電力がしきい値1を下回り、かつ電力の微分値がしきい値3を下回った時刻t3に、パケットの受信が終了したと判断する。受信時間計算部37は、時刻t3と時刻t1との差分の時間を計算し、パケット受信時間とする。
FIG. 6 is a diagram for explaining the processing shown in FIG. 5 in which the reception
図7は図3の無線端末局2がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、ヘッダー復号部22と受信時間測定部23に入力される。受信時間測定部23はアンテナ21から入力されたパケットの受信開始を判断すると(ステップ71)、パケット受信開始信号をヘッダー復号部22へ出力する。ヘッダー復号部22は受信時間測定部23からパケット受信開始信号が入力されると、ヘッダーの復号を開始する(ステップ72)。ヘッダー復号部22はヘッダーの復号が終了すると復号して得られたパケット受信時間を受信時間比較部24へ出力する。受信時間測定部23はパケットの受信終了を判断すると、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部24へ出力する(ステップ73)。受信時間比較部24は、ヘッダー復号部22から入力された復号により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部23から入力された測定により得られたパケット受信時間を比較し(ステップ74、75)、測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長い場合には干渉ありと判定し(ステップ77)、そうでない場合には干渉なしと判定する(ステップ76)。後述するように受信時間の比較の際にはマージンを考慮してもよい。
FIG. 7 is a flowchart showing an example of processing in which the
図8は図3の無線端末局2がパケット受信時に干渉を検出する図7に示した処理を説明するための図である。図8には、受信パケット81、干渉82、ヘッダー復号部22がヘッダーを復号して得られたパケット受信時間d0、受信時間測定部23が測定して得られたパケット受信時間d1を示している。図8において、受信時間比較部24は受信時間測定部23が測定して得られたパケット受信時間d1が、ヘッダー復号部22がヘッダーを復号して得られたパケット受信時間d0よりも長いため、干渉ありと判定する。
FIG. 8 is a diagram for explaining the processing shown in FIG. 7 in which the
図9は、図8において干渉波が、同一の無線通信規格に基づいた無線通信ネットワークから送信された場合であり、かつ干渉波の方が所望パケットよりも早い時間に受信された場合の例を示している。図9には、干渉波91、所望パケット92、ヘッダー復号部22がヘッダーを復号して得られたパケット受信時間d2、受信時間測定部23が測定して得られたパケット受信時間d3を示している。図9に示す干渉波91は、本無線通信ネットワークと同一の規格に基づいた無線通信ネットワークからの干渉波であるため、パケットフォーマットは所望パケット92と同一である。このような場合、所望パケット92よりも干渉波91の方が早いタイミングで受信されたとしても、干渉波91のヘッダーのパケット受信時間を示すフィールドを正しく復号できれば、図7に示した処理と同一の処理によって干渉を検出することができる。図9において、受信時間比較部24は受信時間測定部23が測定して得られたパケット受信時間d3が、ヘッダー復号部22がヘッダーを復号して得られたパケット受信時間d2よりも長いため、干渉ありと判定する。
FIG. 9 shows an example in which the interference wave is transmitted from the wireless communication network based on the same wireless communication standard in FIG. 8 and the interference wave is received at a time earlier than the desired packet. Show. FIG. 9 shows the interference wave 91, the desired packet 92, the packet reception time d2 obtained by decoding the header by the
このように、パケットのヘッダーに記載されたパケット受信時間と、測定したパケットの受信時間を比較することにより、干渉波を検出することができる。 Thus, the interference wave can be detected by comparing the packet reception time described in the packet header with the measured packet reception time.
(第2の実施形態)
第2の実施形態では、パケットのヘッダーに該パケットのサイズが記載されている場合に干渉波を検出するものである。
(Second Embodiment)
In the second embodiment, an interference wave is detected when the size of the packet is described in the packet header.
図10は本実施形態で用いるパケットフォーマットの一例を示す図である。図10のパケット11は、ヘッダー12と、ペイロード13から構成され、ヘッダー12にパケットサイズを示すフィールド101が含まれている。パケットサイズを示すフィールド101には、該パケットのサイズが書かれており、パケットサイズは例えばパケット11或いはペイロード13のビット数やバイト数である。
FIG. 10 is a diagram showing an example of a packet format used in the present embodiment. The packet 11 in FIG. 10 includes a header 12 and a
図11は無線端末局2の内部構成の一例を示すブロック図である。図11の無線端末局2は、アンテナ21と、ヘッダー復号部22と、受信時間計算部113と、受信時間測定部23と、受信時間比較部115とを有する。
FIG. 11 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the
図12は図11の無線端末局2がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、ヘッダー復号部22と受信時間測定部23とに入力される。受信時間測定部23はアンテナ21から入力されたパケットの受信開始を判断すると(ステップ121)、パケット受信開始信号をヘッダー復号部22へ出力する。ヘッダー復号部22は受信時間測定部23からパケット受信開始信号が入力されると、ヘッダーの復号を開始する(ステップ122)。ヘッダー復号部22はヘッダーの復号が終了すると、復号して得られたパケットサイズを受信時間計算部113へ出力する。受信時間計算部113は、ヘッダー復号部22から入力されたパケットサイズ及び伝送方式等から、該パケットの受信に要する時間を計算する(ステップ123)。受信時間計算部113は、パケットの受信に要する時間の計算を終了すると、計算されたパケット受信時間を受信時間比較部115へ出力する。受信時間測定部23はパケットの受信終了を判断すると、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部115へ出力する(ステップ124)。受信時間比較部115は、受信時間計算部113から入力された計算により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部23から入力された測定により得られたパケット受信時間を比較し(ステップ125、126)、測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長い場合には干渉ありと判定し(ステップ128)、そうでない場合には干渉なしと判定する(ステップ127)。
FIG. 12 is a flowchart showing an example of processing in which the
上記の説明では、ヘッダー12にパケット全体のサイズが記載されている例について説明したが、ヘッダー12に記載されるサイズはペイロード13のサイズである場合でも同様に干渉を検出することができる。
In the above description, the example in which the size of the entire packet is described in the header 12 has been described, but interference can be detected in the same manner even when the size described in the header 12 is the size of the
このように、パケットのヘッダーに該パケットのサイズが記載されている場合においても、パケットサイズから計算により求めた受信時間と、測定したパケットの受信時間とを比較することにより、干渉波を検出することができる。 Thus, even when the size of the packet is described in the header of the packet, the interference wave is detected by comparing the reception time obtained by calculation from the packet size with the reception time of the measured packet. be able to.
(第3の実施形態)
第3の実施形態では、パケットのヘッダーに該パケットのサイズと伝送レートが記載されている場合に干渉波を検出するものである。
(Third embodiment)
In the third embodiment, an interference wave is detected when the size and transmission rate of the packet are described in the header of the packet.
図13は本実施形態で用いるパケットフォーマットの一例を示す図である。図13のパケット11は、ヘッダー12と、ペイロード13とから構成され、ヘッダー12にパケットサイズを示すフィールド131と伝送レートを示すフィールド132とが含まれている。パケットサイズを示すフィールド131には、該パケットのサイズが書かれており、パケットサイズは例えばパケット11或いはペイロード13のビット数やバイト数である。伝送レートを示すフィールド132には該パケットが送信された伝送レートを示す識別子が書かれており、例えば、6Mbpsであれば“0000”、12Mbpsであれば“0001”等である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a packet format used in this embodiment. 13 includes a header 12 and a
本実施形態における無線端末局2は、図11に示す内部構成と同一の構成を用いる。
The
図14は図11の無線端末局2がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、ヘッダー復号部22と受信時間測定部23に入力される。受信時間測定部23はアンテナ21から入力されたパケットの受信開始を判断すると(ステップ151)、パケット受信開始信号をヘッダー復号部22へ出力する。ヘッダー復号部22は受信時間測定部23からパケット受信開始信号が入力されると、ヘッダーの復号を開始する(ステップ152)。ヘッダー復号部22はヘッダーの復号が終了すると、復号して得られたパケットサイズと伝送レートとを受信時間計算部113へ出力する。受信時間計算部113は、ヘッダー復号部22から入力されたパケットサイズと伝送レートとから、該パケットの受信に要する時間を計算する(ステップ153)。受信時間計算部113は、パケットの受信に要する時間の計算を終了すると、計算されたパケット受信時間を受信時間比較部115へ出力する。受信時間測定部23はパケットの受信終了を判断すると、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部115へ出力する(ステップ154)。受信時間比較部115は、受信時間計算部113から入力された計算により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部23から入力された測定により得られたパケット受信時間とを比較し(ステップ155、156)、測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長い場合には干渉ありと判定し(ステップ158)、そうでない場合には干渉なしと判定する(ステップ157)。
FIG. 14 is a flowchart showing an example of processing in which the
上記の説明では、ヘッダー12にパケット全体のサイズおよび伝送レートが記載されている例について説明したが、ヘッダー12に記載されるサイズおよび伝送レートはペイロード13のサイズおよび伝送レートである場合でも同様に干渉を検出することができる。
In the above description, the example in which the size and the transmission rate of the entire packet are described in the header 12 has been described. However, the size and the transmission rate described in the header 12 are the same even when the size and the transmission rate of the
また、ヘッダー12に含まれる伝送レートは、伝送レートを示す識別子であってもよいし、変調方式を示す識別子、符号化率(例えば畳み込み符号の符号化率)を示す識別子のいずれかであってもよい。 The transmission rate included in the header 12 may be an identifier indicating the transmission rate, an identifier indicating the modulation method, or an identifier indicating the coding rate (for example, the coding rate of the convolutional code). Also good.
このように、パケットのヘッダーに該パケットのサイズと伝送レートとが記載されている場合においても、パケットサイズと伝送レートとから計算により求めた受信時間と、測定したパケットの受信時間とを比較することにより、干渉波を検出することができる。 Thus, even when the packet size and transmission rate are described in the packet header, the reception time obtained by calculation from the packet size and transmission rate is compared with the measured packet reception time. Thus, an interference wave can be detected.
(第4の実施形態)
第4の実施形態では、第3の実施形態で用いたパケットに、さらにエラー検出シーケンスが付加されたパケットを用いた場合に干渉波を検出するものである。
(Fourth embodiment)
In the fourth embodiment, an interference wave is detected when a packet in which an error detection sequence is further added to the packet used in the third embodiment is used.
図15は本実施形態で用いるパケットフォーマットの一例を示す図である。図15のパケット11は、ヘッダー12、ペイロード13、およびエラー検出シーケンス15から構成され、ヘッダー12にパケットサイズを示すフィールド131と伝送レートを示すフィールド132が含まれている。エラー検出シーケンス15は、例えばCRC符号のような誤り検出符号であり、ペイロード13に対するエラー検出シーケンスであってもよいし、ヘッダー12およびペイロード13に対するエラー検出シーケンスであってもよい。また、パケットサイズを示すフィールド131には該パケットのサイズが書かれており、伝送レートを示すフィールド132には該パケットが送信された伝送レートを示す識別子が書かれている。
FIG. 15 is a diagram showing an example of a packet format used in this embodiment. 15 includes a header 12, a
図16は無線端末局2の内部構成の一例を示すブロック図である。図3の無線端末局2は、アンテナ21と、ヘッダー復号部22と、受信時間計算部113と、受信時間測定部23と、受信時間比較部115と、パケット復号部161と、エラー検出部162と、干渉検出判定部163とを有する。
FIG. 16 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the
図17は図16の無線端末局2がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、ヘッダー復号部22と受信時間測定部23とパケット復号部161とに入力される。受信時間測定部23はアンテナ21から入力されたパケットの受信開始を判断すると(ステップ171)、パケット受信開始信号をヘッダー復号部22へ出力する。ヘッダー復号部22は受信時間測定部23からパケット受信開始信号が入力されると、該パケット受信開始信号をパケット復号部161へ出力し、ヘッダーの復号を開始する(ステップ172)。ヘッダー復号部22はヘッダーの復号が終了すると、復号して得られたパケットサイズと伝送レートとを受信時間計算部113とパケット復号部161とへ出力する。受信時間計算部113は、ヘッダー復号部22から入力されたパケットサイズと伝送レートとから、該パケットの受信に要する時間を計算する(ステップ173)。受信時間計算部113は、パケットの受信に要する時間の計算を終了すると、計算されたパケット受信時間を受信時間比較部115へ出力する。受信時間測定部23はパケットの受信終了を判断すると、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部115へ出力する。受信時間比較部115は、受信時間計算部113から入力された計算により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部23から入力された測定により得られたパケット受信時間とを比較し(ステップ174、175)、比較結果を干渉検出判定部163へ出力する。パケット復号部161は、ヘッダー復号部22からパケットサイズと伝送レートとが入力されると、パケット受信開始信号の入力に基づいたタイミングで、入力された伝送レートに対応する変調方式と符号化率とに基づいて、入力されたパケットサイズ分のデータを復号する(ステップ176)。パケット復号部161は、データの復号が終了すると、復号したデータをエラー検出部162へ出力する(ステップ177)。エラー検出部162は、パケット復号部161から入力されたデータのエラー検出処理を行い(ステップ178)、復号されたデータにエラーがあるか否かを判定する。エラー検出部162は、判定が終了すると、判定結果を干渉検出判定部163へ出力する。干渉検出判定部163は、エラー検出部162から入力された判定結果がパケットエラーを示す結果であり、かつ、受信時間比較部115から入力された比較結果が測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長いという結果である場合に(ステップ179のYes)、干渉ありと判定し(ステップ180)、そうでない場合には(ステップ179のNo)干渉なしと判定する(ステップ181)。
FIG. 17 is a flowchart illustrating an example of processing in which the
このように、パケットに該パケットのエラー検出シーケンスが付加されるような場合には、該エラー検出シーケンスによるパケット受信エラー検出と、パケット受信時間の比較とを組み合わせることにより、干渉波によりパケットデータのエラーが生じたことを検出することができる。 As described above, when an error detection sequence of the packet is added to the packet, the packet reception error detection based on the error detection sequence and the comparison of the packet reception time are combined, so that the packet data is detected by the interference wave. It can be detected that an error has occurred.
(第5の実施形態)
第5の実施形態では、第4の実施形態で用いたパケットのパケットヘッダーに、さらにエラー検出シーケンスが付加されたパケットを用いた場合に干渉波を検出するものである。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, an interference wave is detected when a packet in which an error detection sequence is further added to the packet header of the packet used in the fourth embodiment is used.
図18は本実施形態で用いるパケットフォーマットの一例を示す図である。図18のパケット11は、ヘッダー12、ペイロード13、およびペイロード用エラー検出シーケンス192から構成され、ヘッダー12にパケットサイズを示すフィールド131と伝送レートを示すフィールド132とヘッダー用エラー検出シーケンス191が含まれている。ヘッダー用エラー検出シーケンス191とペイロード用エラー検出シーケンス192は、例えばCRC符号のような誤り検出符号でもよいし、パリティチェックビットのような誤り検出符号であってもよい。
FIG. 18 is a diagram showing an example of a packet format used in this embodiment. 18 includes a header 12, a
図19は無線端末局2の内部構成の一例を示すブロック図である。図19の無線端末局2は、アンテナ21と、ヘッダー復号部22と、ヘッダーエラー検出部201と、受信時間計算部113と、受信時間測定部23と、受信時間比較部115と、ペイロード復号部202と、ペイロードエラー検出部203と、干渉検出判定部163とを有する。
FIG. 19 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the
図20は図19の無線端末局2がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、ヘッダー復号部22と受信時間測定部23とペイロード復号部202とに入力される。受信時間測定部23はアンテナ21から入力されたパケットの受信開始を判断すると(ステップ211)、パケット受信開始信号(受信タイミング情報)をヘッダー復号部22へ出力する。ヘッダー復号部22は受信時間測定部23からパケット受信開始信号が入力されると、該パケット受信開始信号をペイロード復号部202へ出力し、ヘッダーの復号を開始する(ステップ212)。ヘッダー復号部22はヘッダーの復号が終了すると、復号したヘッダーをヘッダーエラー検出部201へ出力する。ヘッダーエラー検出部201は、ヘッダー復号部22から入力された復号されたヘッダーのエラー検出処理を行い(ステップ213)、エラーがないと判断された場合にヘッダーに記載されたパケットサイズと伝送レート情報とを、ペイロード復号部202と受信時間計算部113とへ出力する(ステップ214)。復号されたヘッダーにエラーを検出した場合には、受信処理を終了する(ステップ215)。ペイロード復号部202は、ヘッダーエラー検出部201から入力されたパケットサイズと伝送レート情報と、ヘッダー復号部22から入力された受信タイミング情報とからペイロードの復号を行い(ステップ216)、ペイロードの復号が終了すると復号したペイロードをペイロードエラー検出部203へ出力する。ペイロードエラー検出部203は、ペイロード復号部202から入力されたペイロードのエラー検出処理を行い(ステップ217)、エラー検出結果を干渉検出判定部163へ出力する。受信時間計算部113は、ヘッダーエラー検出部201から入力されたパケットサイズと伝送レート情報とから、該パケットの受信に要する時間を計算する(ステップ218)。受信時間計算部113は、パケットの受信に要する時間の計算を終了すると、計算されたパケット受信時間を受信時間比較部115へ出力する。受信時間測定部23はパケットの受信終了を判断すると、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部115へ出力する(ステップ219)。受信時間比較部115は、受信時間計算部113から入力された計算により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部23から入力された測定により得られたパケット受信時間とを比較し(ステップ220)、比較結果を干渉検出判定部163へ出力する。干渉検出判定部163は、ペイロードエラー検出部203から入力された判定結果がパケットエラーを示す結果であり(ステップ221)、かつ、受信時間比較部115から入力された比較結果が測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長いという結果である場合に(ステップ222)、干渉ありと判定し(ステップ223)、そうでない場合には干渉なしと判定する(ステップ224)。
FIG. 20 is a flowchart showing an example of processing in which the
このように、パケットのヘッダーに該ヘッダに対するエラー検出シーケンスが付加されるような場合には、該パケットヘッダーのエラー検出処理を行い、ヘッダーにエラーがないと判断した後に、エラーのない信頼度の高いヘッダー情報を用いてパケット受信時間を計算することができるため、干渉検出の精度を上げることができる。 In this way, when an error detection sequence for the header is added to the header of the packet, error detection processing of the packet header is performed, and after determining that there is no error in the header, the reliability without error is determined. Since packet reception time can be calculated using high header information, the accuracy of interference detection can be improved.
(第6の実施形態)
第6の実施形態では、パケットのヘッダー情報から計算されたパケット受信時間と測定されたパケット受信時間を比較する際に、しきい値を用いる。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, a threshold is used when comparing the packet reception time calculated from the packet header information with the measured packet reception time.
本実施形態におけるパケットフォーマットは、図18に示すパケットフォーマットと同一の構成を用い、また、無線端末局2は、図19に示す内部構成と同一の構成を用いる。
The packet format in this embodiment uses the same configuration as the packet format shown in FIG. 18, and the
図21は図19の無線端末局2がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、ヘッダー復号部22と受信時間測定部23とペイロード復号部202とに入力される。受信時間測定部23はアンテナ21から入力されたパケットの受信開始を判断すると(ステップ231)、パケット受信開始信号をヘッダー復号部22へ出力する。ヘッダー復号部22は受信時間測定部23からパケット受信開始信号が入力されると、該パケット受信開始信号をペイロード復号部202へ出力し、ヘッダーの復号を開始する(ステップ232)。ヘッダー復号部22はヘッダーの復号が終了すると、復号したヘッダーをヘッダーエラー検出部201へ出力する。ヘッダーエラー検出部201は、ヘッダー復号部22から入力された復号されたヘッダーのエラー検出処理を行い(ステップ233)、エラーがないと判断された場合にヘッダーに記載されたパケットサイズと伝送レート情報とを、ペイロード復号部202と受信時間計算部113とへ出力する(ステップ234)。復号されたヘッダーにエラーを検出した場合には、受信処理を終了する(ステップ235)。ペイロード復号部202は、ヘッダーエラー検出部201から入力されたパケットサイズと伝送レート情報と、ヘッダー復号部22から入力された受信タイミング情報とからペイロードの復号を行い(ステップ236)、ペイロードの復号が終了すると復号したペイロードをペイロードエラー検出部203へ出力する。ペイロードエラー検出部203は、ペイロード復号部202から入力されたペイロードのエラー検出処理を行い(ステップ237)、エラー検出結果を干渉検出判定部163へ出力する。受信時間計算部113は、ヘッダーエラー検出部201から入力されたパケットサイズと伝送レート情報とから、該パケットの受信に要する時間を計算する(ステップ238)。受信時間計算部113は、パケットの受信に要する時間の計算を終了すると、計算されたパケット受信時間を受信時間比較部115へ出力する。受信時間測定部23はパケットの受信終了を判断すると、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部115へ出力する(ステップ239)。受信時間比較部115は、受信時間計算部113から入力された計算により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部23から入力された測定により得られたパケット受信時間とを比較し、測定により得られたパケット受信時間が計算により得られたパケット受信時間より長い場合には、それらの受信時間の差が予め与えられたしきい値よりも長いか否かを判定し、判定結果を干渉検出判定部163へ出力する(ステップ240)。干渉検出判定部163は、ペイロードエラー検出部183から入力された判定結果がパケットエラーを示す結果であり(ステップ241)、かつ、受信時間比較部115から入力された判定結果が測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長く(ステップ242)、その差がしきい値より大きいという結果である場合に(ステップ243)、干渉ありと判定し(ステップ244)、そうでない場合には干渉なしと判定する(ステップ245)。
FIG. 21 is a flowchart showing an example of processing in which the
このように、ヘッダー情報から計算により得られたパケット受信時間と測定により得られたパケット受信時間を比較する際にしきい値を用いることにより、パケットの受信時間の測定誤差(例えばパケットの受信時にフィルタ等により徐々に受信電力が増加することに起因する測定誤差。図6参照)を考慮に入れた干渉検出を行うことができる。 In this way, by using a threshold when comparing the packet reception time obtained by calculation from the header information with the packet reception time obtained by measurement, the packet reception time measurement error (for example, filtering at the time of packet reception) Measurement error caused by a gradual increase in received power due to, for example, interference detection (see FIG. 6) can be performed.
(第7の実施形態)
第7の実施形態では、パケット受信開始後に受信中のパケットの電力を測定し、測定した電力の微分値に基づきパケット衝突を検出する。
(Seventh embodiment)
In the seventh embodiment, the power of a packet being received is measured after the start of packet reception, and packet collision is detected based on a differential value of the measured power.
図22は無線端末局2の内部構成の一例を示すブロック図である。図22の無線端末局2は、アンテナ21と、受信時間測定部23と、干渉検出部251とを有する。
FIG. 22 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the
図23は受信時間測定部23の内部構成の一例を示すブロック図であり、図4に示す受信時間測定部23のブロック図に出力端子261と出力端子262とを追加したものである。
FIG. 23 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the reception
図24は図22の無線端末局2がパケット受信開始後に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。図23の判定部36はパケット受信開始を判断すると、パケット受信開始信号を出力端子262から図22の干渉検出部251へ出力する。パケット受信開始後においても電力測定部32は受信中のパケットの電力を測定し(ステップ46)、測定結果を電力値微分計算部34へ出力する。電力値微分計算部34は、電力測定部32から入力された電力の微分値を計算し(ステップ47)、微分値比較部35へ出力する。微分値比較部35は、電力値微分計算部34から入力された電力値の微分結果と予め与えられたしきい値とを比較し、比較結果を判定部36と、出力端子261を介して図22の干渉検出部251とへ出力する。判定部36は、受信レベル比較部33から入力された結果と微分値比較部35から入力された結果とを基に、パケットの受信が終了したか否かを判断する(ステップ271)。判定部36は、パケットの受信が終了したと判断すると、パケット受信終了信号を受信時間計算部37と、出力端子262を介して図22の干渉検出部251とへ出力し(ステップ50)、一方パケットの受信が継続中であると判断した場合には、パケット受信中信号を図22の干渉検出部251へ出力端子262から出力する。図22の干渉検出部251は、判定部36からパケット受信中信号が入力されると微分値比較部35から出力端子261を介して入力された比較結果を参照し、電力の微分値がしきい値を超えたか否かを判定し(ステップ272)、電力の微分値がしきい値を超えていれば干渉ありと判定する(ステップ273)。電力の微分値がしきい値を超えていない場合はステップ46以降の処理を繰り返す。
FIG. 24 is a flowchart illustrating an example of a process in which the
図25は図22の無線端末局2が干渉波を検出する図24に示した処理を説明するための図である。281は電力測定部32が測定した受信電力、282は電力値微分計算部34が計算した電力の微分値、63は電力の微分値を判定するためのしきい値2、64は電力の微分値を判定するためのしきい値3、283は電力の微分値を判定するためのしきい値4、65は受信電力を判定するためのしきい値1、66は雑音レベルである。時刻t0は受信レベル比較部33が受信電力がしきい値1を超えたと判断した時刻であり、時刻t1は微分値比較部35が電力の微分値がしきい値2を超えたと判断した時刻である。判定部36は、受信電力がしきい値を超え、かつ電力の微分値がしきい値を超えた時刻t1に、パケットの受信が開始されたと判断する。また、時刻t2は、微分値比較部35が電力の微分値がしきい値3を下回ったと判断した時刻であり、時刻t3は受信レベル比較部33が受信電力がしきい値1を下回ったと判断した時刻である。判定部36は、受信電力がしきい値を下回り、かつ電力の微分値がしきい値を下回った時刻t3に、パケットの受信が終了したと判断する。時刻t4は、微分値比較部35が電力の微分値がしきい値4を超えたと判断した時刻である。判定部36がパケット受信開始を判定した時刻t1より後で、かつ、判定部36がパケット受信終了を判定した時刻t3よりも前の時刻t4に、電力の微分値がしきい値4を超えたと判定しているので、干渉検出部251は干渉ありと判断する。
FIG. 25 is a diagram for explaining the processing shown in FIG. 24 in which the
図26は図25に示した状態の例を説明するための図である。図26には、受信パケット291、干渉波292、パケット受信開始時刻t1、パケット受信終了時刻t3、干渉波検出時刻t4を示している。図25に示した状態は、パケットを受信した後に該パケットよりも受信時間の短い干渉波が発生するような場合に生じるものである。
FIG. 26 is a diagram for explaining an example of the state shown in FIG. FIG. 26 shows a received
このように、パケット受信中に電力を測定し、その微分値から電力の急激な増加を判定することにより、パケットに衝突した干渉波を検出することができる。 Thus, by measuring the power during packet reception and determining a rapid increase in power from the differential value, it is possible to detect an interference wave that has collided with the packet.
(第8の実施形態)
第8の実施形態では、パケット受信開始後に受信中のパケットの電力を測定し、測定した電力の平均化処理を行い、平均化処理を行った電力の微分値を用いてパケット衝突を検出するものである。
(Eighth embodiment)
In the eighth embodiment, the power of a packet being received is measured after the start of packet reception, the measured power is averaged, and a packet collision is detected using a differential value of the averaged power It is.
図27は図22に示す無線端末局2の受信時間測定部23の内部構成を変形したブロック図である。図27の受信時間測定部23は、図23に示す受信時間測定部23にさらに電力平均化処理部301を追加したものである。
FIG. 27 is a block diagram obtained by modifying the internal configuration of the reception
図28は図27に示す受信時間測定部23を有する無線端末局2がパケット受信開始後に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。図27の判定部36はパケット受信開始を判断すると、パケット受信開始信号を出力端子262から図22の干渉検出部251へ出力する。パケット受信開始後においても電力測定部32は受信中のパケットの電力を測定し(ステップ46)、測定結果を電力平均化処理部301へ出力する。電力平均化処理部301は、電力測定部32から入力された電力を予め与えられた時間幅で平均化処理し(ステップ311)、電力値微分計算部34へ出力する。電力値微分計算部34は、電力平均化処理部301から入力された電力の微分値を計算し(ステップ47)、微分値比較部35へ出力する。微分値比較部35は、電力値微分計算部34から入力された電力値の微分結果と予め与えられたしきい値とを比較し、比較結果を判定部36と、出力端子261を介して図22の干渉検出部251とへ出力する。判定部36は、受信レベル比較部33から入力された結果と微分値比較部35から入力された結果とを基に、パケットの受信が終了したか否かを判断する(ステップ271)。判定部36は、パケットの受信が終了したと判断すると、パケット受信終了信号を受信時間計算部37と、出力端子262を介して図22の干渉検出部251とへ出力し(ステップ50)、一方、パケットの受信が継続中であると判断した場合には、パケット受信中信号を図22の干渉検出部251へ出力端子262から出力する。図22の干渉検出部251は、判定部36からパケット受信中信号が入力されると微分値比較部35から出力端子261を介して入力された比較結果を参照し、電力の微分値がしきい値を超えたか否かを判定し(ステップ272)、電力の微分値がしきい値を超えていれば干渉を検出したと判断する(ステップ273)。電力の微分値がしきい値を超えていない場合はステップ46以降の処理を繰り返す。
FIG. 28 is a flowchart illustrating an example of a process in which the
このように、パケットに衝突する干渉波を検出するために、パケット受信中の電力を平均化処理した値の微分値を用いることにより、ノイズ等による受信信号の急激な瞬時変動による影響を受けず、精度よく干渉波を検出することができる。 In this way, in order to detect the interference wave that collides with the packet, by using the differential value of the value obtained by averaging the power during packet reception, it is not affected by the sudden instantaneous fluctuation of the received signal due to noise or the like. Interference waves can be detected with high accuracy.
(第9の実施形態)
第9の実施形態は、パケットにエラー検出シーケンスが付加された場合に干渉波を検出するものである。
(Ninth embodiment)
In the ninth embodiment, an interference wave is detected when an error detection sequence is added to a packet.
図29は本実施形態で用いるパケットフォーマットの一例を示す図である。図29のパケット11は、データ321、エラー検出シーケンス322から構成される。エラー検出シーケンス322は、例えばCRC符号のような誤り検出符号でもよいし、パリティチェックビットのような誤り検出符号であってもよい。
FIG. 29 is a diagram showing an example of a packet format used in this embodiment. The packet 11 in FIG. 29 includes
図30は無線端末局2の内部構成の一例を示すブロック図である。図30の無線端末局2は、アンテナ21と、受信時間測定部23と、パケット復号部161と、エラー検出部162と、干渉検出部251とを有する。
FIG. 30 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the
図31は図30の無線端末局2がパケット受信開始後に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、受信時間測定部23とパケット復号部161とに入力される。受信時間測定部23はアンテナ21から入力されたパケットの受信開始を判断すると、パケット受信開始信号を干渉検出部251へ出力する。パケット受信開始後においても受信時間測定部23は受信中のパケットの電力を測定し(ステップ46)、測定した電力の微分値を計算して(ステップ47)、パケット受信終了判定と電力の微分値がしきい値を超えたか否かの判定とを行う。パケット受信終了と判断されれば、パケット受信終了信号をパケット復号部161と干渉検出部251とへ出力、電力の微分値がしきい値を超えれば電力微分しきい値超過信号を干渉検出部251へ出力する。パケット復号部161は、受信時間測定部23からパケット受信終了信号が入力されると、所定のタイミングでパケットの復号を終了し、復号したパケットをエラー検出部162へ出力する。エラー検出部162は、パケット復号部161から入力されたパケットのエラー検出処理を行い(ステップ331)、検出結果を干渉検出部251へ出力する。干渉検出部251は、受信時間測定部23からパケット受信終了信号が入力されるまでに電力微分しきい値超過信号が入力されなければ、エラー検出処理の結果の如何に関わらず干渉なしと判定する(ステップ332)。受信時間測定部23は、測定した電力の微分値がしきい値を超え、干渉検出部251へ電力微分しきい値超過信号を出力した後も電力測定と(ステップ333)、電力の微分値を計算し(ステップ334)、パケット受信終了判定を行う(ステップ335)。パケット受信終了と判断されなければ、ステップ333以降の処理を繰り返し、パケット受信終了と判断されれば、パケット受信終了信号をパケット復号部161と干渉検出部251とへ出力する。パケット復号部161は、受信時間測定部23からパケット受信終了信号が入力されると、所定のタイミングでパケットの復号を終了し、復号したパケットをエラー検出部162へ出力する。エラー検出部162は、パケット復号部161から入力されたパケットのエラー検出処理を行い(ステップ336)、検出結果を干渉検出部251へ出力する。干渉検出部251は、受信時間測定部23からパケット受信終了信号が入力されるまでに電力微分しきい値超過信号が入力され、かつ、エラー検出部162のエラー検出処理結果がパケットエラーであった場合に干渉ありと判断し(ステップ338)、受信時間測定部23からパケット受信終了信号が入力されるまでに電力微分しきい値超過信号が入力されたが、パケットが正常受信されたと判断された場合には干渉なしと判定する(ステップ332)。
FIG. 31 is a flowchart showing an example of a process in which the
このように、パケットに該パケットのエラー検出シーケンスが付加される場合には、該エラー検出シーケンスによるパケット受信エラー検出と、パケット受信中における電力の微分値のしきい値との比較とを組み合わせることにより、受信パケットにエラーを引き起こすレベルの干渉波を検出することができる。 Thus, when the error detection sequence of the packet is added to the packet, combining the packet reception error detection by the error detection sequence with the comparison with the threshold value of the differential value of the power during the packet reception. Thus, it is possible to detect an interference wave at a level that causes an error in the received packet.
(第10の実施形態)
第10の実施形態では、パケットにエラー検出シーケンスが付加された場合に、計算受信時間及び測定受信時間の比較による干渉波検出と、パケット受信中における電力微分値のしきい値との比較による干渉波検出との両方を行い、干渉波を検出する。
(Tenth embodiment)
In the tenth embodiment, when an error detection sequence is added to a packet, interference wave detection by comparing the calculation reception time and measurement reception time and interference by comparison with the threshold value of the power differential value during packet reception Both interference detection and wave detection are performed.
本実施形態で用いるパケットフォーマットは、図15に示すパケットフォーマットと同一の構成である。 The packet format used in this embodiment has the same configuration as the packet format shown in FIG.
図32は無線端末局2の内部構成の一例を示すブロック図であり、図16に示すブロック図に変形を加えたものである。図32の無線端末局2は、アンテナ21と、ヘッダー復号部22と、受信時間計算部113と、受信時間測定部23と、受信時間比較部115と、パケット復号部161と、エラー検出部162と、干渉検出最終判定部341を有する。また、受信時間測定部23の内部構成は、例えば、図23に示すブロック図であるとする。
FIG. 32 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the
図33は、図32の無線端末局2がパケット受信開始後に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、ヘッダー復号部22と受信時間測定部23とパケット復号部161とに入力される。受信時間測定部23はアンテナ21から入力されたパケットの受信開始を判断すると(ステップ3001)、パケット受信時間の測定を開始し(ステップ3002)、パケット受信開始信号をヘッダー復号部22へ出力する。受信時間測定部23はパケットの受信開始判断後においても受信中のパケットの電力を測定し(ステップ3003)、その微分値を計算して(ステップ3004)しきい値との比較を行い(ステップ3005)、パケット受信終了判定(ステップ3010)と電力の微分値がしきい値を超えたか否かの判定とを行う。パケット受信終了と判断されれば、パケット受信終了信号をパケット復号部161と干渉検出最終判定部341とへ出力、電力の微分値がしきい値を超えれば電力微分しきい値超過信号を干渉検出最終判定部341へ出力する。ヘッダー復号部22は受信時間測定部23からパケット受信開始信号が入力されると、該パケット受信開始信号をパケット復号部161へ出力し、ヘッダーの復号を開始する(ステップ3006)。ヘッダー復号部22はヘッダーの復号が終了すると、復号して得られたパケットサイズと伝送レートとを受信時間計算部113とパケット復号部161とへ出力する。受信時間計算部113は、ヘッダー復号部22から入力されたパケットサイズと伝送レートとから、該パケットの受信に要する時間を計算する(ステップ3007)。受信時間計算部113は、パケットの受信に要する時間の計算を終了すると、計算されたパケット受信時間を受信時間比較部115へ出力する。受信時間測定部23はパケットの受信終了を判断すると、パケット受信時間の測定を終了し(ステップ3011)、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部115へ出力する。受信時間比較部115は、受信時間計算部113から入力された計算により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部23から入力された測定により得られたパケット受信時間を比較し(ステップ3012)、比較結果を干渉検出最終判定部341へ出力する。パケット復号部161は、ヘッダー復号部22からパケットサイズと伝送レートとが入力されると、パケット受信開始信号の入力に基づいたタイミングで、入力された伝送レートに対応する変調方式と符号化率とに基づいて、入力されたパケットサイズ分のデータを復号する(ステップ3008)。パケット復号部161は、データの復号が終了すると、復号したデータをエラー検出部162へ出力する。エラー検出部162は、パケット復号部161から入力されたデータのエラー検出処理を行い(ステップ3009)、復号されたデータにエラーがあるか否かを判定する(ステップ3013)。エラー検出部162は、判定が終了すると、判定結果を干渉検出最終判定部341へ出力する。干渉検出最終判定部341は、エラー検出部162から入力された判定結果がパケットエラーを示す結果であり(ステップ3013)、かつ、受信時間比較部115から入力された比較結果が測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長いという結果である場合に(ステップ3014)、干渉ありと判定し(ステップ3016)、そうでない場合には受信中の電力微分値がしきい値を超えたか否かを判定する(ステップ3015)。パケット受信中の電力微分値がしきい値を超えていれば干渉ありと判定し(ステップ3016)、超えていなければ干渉なしと判定する(ステップ3017)。
FIG. 33 is a flowchart illustrating an example of processing in which the
このように、パケットのヘッダー情報から計算したパケット受信時間と測定したパケットの受信時間との比較と、パケットの受信中における電力微分値のしきい値との比較とを行うことにより、遅延して到着する干渉パケットの長さによらず、干渉を検出することができる。 Thus, by comparing the packet reception time calculated from the header information of the packet with the measured packet reception time and the threshold value of the power differential value during reception of the packet, a delay occurs. Interference can be detected regardless of the length of the arriving interference packet.
(第11の実施形態)
第11の実施形態では、無線端末局において干渉波検出手段により干渉波を検出した場合に、無線基地局へ干渉波検出を示す内容を含んだパケットを送信する。
(Eleventh embodiment)
In the eleventh embodiment, when an interference wave is detected by the interference wave detection means in the radio terminal station, a packet including content indicating interference wave detection is transmitted to the radio base station.
図34は無線端末局2の内部構成の一例を示すブロック図である。図34の無線端末局2は、アンテナ21と、干渉波検出部351と、送信部352とを有する。
FIG. 34 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the
図35は図34の無線端末局2が干渉波検出後に干渉波検出を示す内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、干渉波検出部351へ入力され、パケット受信開始を判断すると(ステップ361)、パケット受信処理(ステップ362)ならびに干渉波検出処理(ステップ363)を行う。干渉波検出部351は、パケット受信終了を判断するまではステップ362以降の処理を繰り返し、パケット受信終了を判断する(ステップ364)と干渉波を検出したか否かを判定する(ステップ365)。干渉波を検出しなければそのまま終了し、干渉波を検出した場合は、送信部352が、干渉波検出を示す内容を含んだパケットを無線基地局へ送信し(ステップ366)、終了する。
FIG. 35 is a flowchart showing an example of a process in which the
このように、無線通信ネットワークを管理、運営する無線基地局へ、干渉を検出したことを報告することにより、チャネル切り替え(周波数帯域切替)等の干渉回避のための処理に繋げることができる。 In this way, by reporting that interference has been detected to the radio base station that manages and operates the radio communication network, it is possible to lead to processing for avoiding interference such as channel switching (frequency band switching).
前記干渉波を検出した回数にしきい値を設け、干渉波を検出した回数がしきい値を越えた場合に、干渉波検出を示す内容を含んだパケットを無線基地局へ送信してもよい。 A threshold value may be provided for the number of times the interference wave is detected, and a packet including content indicating interference wave detection may be transmitted to the radio base station when the number of interference wave detections exceeds the threshold value.
図36は図34の無線端末局2が干渉波検出回数がしきい値回数を越えた後に干渉波検出を示す内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、干渉波検出部351へ入力され、パケット受信開始を判断すると(ステップ361)、パケット受信処理(ステップ362)ならびに干渉波検出処理(ステップ363)を行う。干渉波検出部351は、パケット受信終了を判断するまではステップ362以降の処理を繰り返し、パケット受信終了を判断する(ステップ364)と干渉波を検出したか否かを判定する(ステップ365)。干渉波を検出しなければステップ361以降の処理を繰り返し、干渉波を検出した場合は干渉波検出回数がしきい値回数を越えたか否かを判定する(ステップ367)。干渉波を検出した回数がしきい値回数を超えていなければステップ361以降の処理を繰り返し、干渉波を検出した回数がしきい値回数を超えていれば、干渉波検出を示す内容を含んだパケットを無線基地局へ送信し(ステップ366)、終了する。上記干渉波検出を示す内容を含んだパケットには、干渉波の検出回数、干渉波の検出レベル、干渉波の検出時刻等の情報が含まれていてもよい。
FIG. 36 is a flowchart illustrating an example of processing in which the
このように、1回の干渉波検出では誤検出の可能性もあるので、干渉波検出回数にしきい値を設けることによって、より正確な干渉波検出を行うことができる。 As described above, since there is a possibility of erroneous detection in one interference wave detection, more accurate interference wave detection can be performed by providing a threshold for the number of interference wave detections.
(第12の実施形態)
第12の実施形態では、無線基地局において干渉波検出手段により干渉波を検出した場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える。
(Twelfth embodiment)
In the twelfth embodiment, when an interference wave is detected by the interference wave detection means in the radio base station, the frequency channel on which the radio communication network operates is switched.
図37は無線基地局1の内部構成の一例を示すブロック図である。図37の無線基地局1は、アンテナ21と、干渉波検出部351と、送信部371とを有する。
FIG. 37 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the radio base station 1. The radio base station 1 in FIG. 37 includes an antenna 21, an interference
図38は図37の無線基地局1が干渉波検出後に無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、干渉波検出部351へ入力され、パケット受信開始を判断すると(ステップ361)、パケット受信処理(ステップ362)ならびに干渉波検出処理(ステップ363)を行う。干渉波検出部351は、パケット受信終了を判断するまではステップ362以降の処理を繰り返し、パケット受信終了を判断する(ステップ364)と干渉波を検出したか否かを判定する(ステップ365)。干渉波を検出しなければそのまま終了し、干渉波を検出した場合は、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを無線端末局2へ送信し(ステップ381)、終了する。無線基地局1が送信するチャネル切り替えを示すパケットには、チャネルを切り替えるタイミング情報、切り替え先のチャネル番号、等の情報が含まれていてもよい。
FIG. 38 is a flowchart showing an example of a process in which the wireless base station 1 of FIG. 37 transmits a packet including contents for switching the frequency channel on which the wireless communication network operates after detecting an interference wave. The packet input from the antenna 21 is input to the interference
このように、干渉波を検出した場合に、干渉の存在しない周波数チャネルに切り替えることにより、干渉により伝送特性が劣化しないスムーズな通信を行うことができる。 As described above, when an interference wave is detected, by switching to a frequency channel that does not have interference, smooth communication in which transmission characteristics are not deteriorated due to interference can be performed.
前記干渉波を検出した回数にしきい値を設け、干渉波を検出した回数がしきい値を越えた場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを無線端末局2へ送信してもよい。
A threshold is provided for the number of times the interference wave is detected, and a packet including content for switching the frequency channel on which the wireless communication network operates is transmitted to the
図39は図37の無線基地局1が干渉波検出回数がしきい値回数を越えた後に無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、干渉波検出部351へ入力され、パケット受信開始を判断すると(ステップ361)、パケット受信処理(ステップ362)ならびに干渉波検出処理(ステップ363)を行う。干渉波検出部351は、パケット受信終了を判断するまではステップ362以降の処理を繰り返し、パケット受信終了を判断する(ステップ364)と干渉波を検出したか否かを判定する(ステップ365)。干渉波を検出しなければステップ361以降の処理を繰り返し、干渉波を検出した場合は干渉波検出回数がしきい値回数を越えたか否かを判定する(ステップ367)。干渉波を検出した回数がしきい値回数を超えていなければステップ361以降の処理を繰り返し、干渉波を検出した回数がしきい値回数を超えていれば、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを無線端末局2へ送信し(ステップ381)、終了する。無線基地局1が送信するチャネル切り替えを示すパケットには、チャネルを切り替えるタイミング情報、切り替え先のチャネル番号、等の情報が含まれていてもよい。
FIG. 39 is a flowchart showing an example of a process in which the wireless base station 1 of FIG. 37 transmits a packet including contents for switching the frequency channel on which the wireless communication network operates after the interference wave detection count exceeds the threshold count. . The packet input from the antenna 21 is input to the interference
このように、1回の干渉波検出では誤検出の可能性もあるので、干渉波検出回数にしきい値を設け、干渉波検出回数がしきい値回数を超えた場合に、干渉の存在しない周波数チャネルに切り替え、干渉により伝送特性が劣化しないスムーズな通信を行うことができる。 In this way, since there is a possibility of erroneous detection in one interference wave detection, a threshold is set for the number of interference wave detections, and when the number of interference wave detections exceeds the threshold number of times, there is no interference. Switching to a channel enables smooth communication with no deterioration in transmission characteristics due to interference.
(第13の実施形態)
第13の実施形態では、無線基地局1において無線端末局2から干渉波を検出した内容を示すパケットを受信した場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える。
(13th Embodiment)
In the thirteenth embodiment, when the wireless base station 1 receives a packet indicating the content of the detected interference wave from the
図40は無線基地局1の内部構成の一例を示すブロック図である。図40の無線基地局1は、アンテナ21と、受信部391と、送信部371とを有する。
FIG. 40 is a block diagram showing an example of the internal configuration of the radio base station 1. The radio base station 1 in FIG. 40 includes an antenna 21, a receiving
図41は図40の無線基地局1が無線端末局2から干渉波を検出した内容を示すパケットを受信した場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、受信部391へ入力され、パケット受信開始を判断すると(ステップ361)、パケット受信処理を行う(ステップ362)。受信部391は、パケット受信終了を判断するまではステップ362以降の処理を繰り返し、パケット受信終了を判断する(ステップ364)と無線端末局2からの干渉波を検出した内容を含んだパケットを受信したか否かを判定する(ステップ401)。干渉波を検出した内容を含んだパケット受信しなければそのまま終了し、干渉波を検出した内容を含んだパケットを受信した場合は、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを無線端末局2へ送信し(ステップ381)、終了する。無線基地局1が送信するチャネル切り替えを示すパケットには、チャネルを切り替えるタイミング情報、切り替え先のチャネル番号、等の情報が含まれていてもよい。
FIG. 41 shows a process of transmitting a packet including contents for switching the frequency channel on which the radio communication network operates when the radio base station 1 of FIG. 40 receives a packet indicating the contents of detecting an interference wave from the
このように、無線端末局2から干渉波検出を示すパケットを受信した場合に、干渉の存在しない周波数チャネルに切り替えることにより、無線通信ネットワーク全体が干渉により伝送特性が劣化しないスムーズな通信を行うことができる。
In this way, when a packet indicating interference wave detection is received from the
前記無線端末局2からの干渉波検出を示すパケットを受信した回数にしきい値を設け、干渉波検出を示すパケットを受信した回数がしきい値回数を越えた場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを無線端末局2へ送信してもよい。
A threshold is set for the number of times the packet indicating interference wave detection from the
図42は図40の無線基地局1が無線端末局2からの干渉波検出を示すパケットを受信した回数がしきい値回数を越えた後に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ21から入力されたパケットは、受信部391へ入力され、パケット受信開始を判断すると(ステップ361)、パケット受信処理を行う(ステップ362)。受信部391は、パケット受信終了を判断するまではステップ362以降の処理を繰り返し、パケット受信終了を判断する(ステップ364)と端末局からの干渉波を検出した内容を含んだパケットを受信したか否かを判定する(ステップ401)。干渉波を検出した内容を含んだパケットを受信しなければステップ361以降の処理を繰り返し、干渉波を検出した内容を含んだパケットを受信した場合は、干渉波検出の内容を含んだパケットの受信回数がしきい値回数を越えたか否かを判定する(ステップ411)。干渉波検出の内容を含んだパケットの受信回数がしきい値回数を超えていなければステップ361以降の処理を繰り返し、干渉波検出の内容を含んだパケットの受信回数がしきい値回数を超えていれば、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを無線端末局2へ送信し(ステップ381)、終了する。無線端末局2からの干渉波を検出した内容を示す複数回のパケットの受信は、同一の無線端末局2からの受信であってもよいし、異なる複数の無線端末局2からの受信であってもよい。また、無線基地局1が送信するチャネル切り替えを示すパケットには、チャネルを切り替えるタイミング情報、切り替え先のチャネル番号、等の情報が含まれていてもよい。
FIG. 42 includes contents for switching the frequency channel on which the wireless communication network operates after the number of times that the wireless base station 1 of FIG. 40 has received a packet indicating interference wave detection from the
このように、無線端末局2からの1回の干渉波検出報告では、誤検出による報告の可能性もあるので、干渉波検出報告受信回数にしきい値を設け、干渉波検出報告回数がしきい値回数を超えた場合に、干渉の存在しない周波数チャネルに切り替えることにより、無線通信ネットワーク全体が干渉により伝送特性が劣化しないスムーズな通信を行うことができる。
As described above, in one interference wave detection report from the
(第14の実施形態)
第14の実施形態では、パケット受信中に干渉波を検出した場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える通信方法および無線通信ネットワークについて説明する。
(Fourteenth embodiment)
In the fourteenth embodiment, a communication method and a wireless communication network for switching a frequency channel on which a wireless communication network operates when an interference wave is detected during packet reception will be described.
図43は図1の無線通信ネットワーク3において、無線端末局2が干渉波を検出した場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える処理の一例を示すフローチャートである。図1の無線端末局2は、パケット受信開始を判断すると(ステップ421)、パケット受信が終了するまでパケット受信処理を行い(ステップ422、ステップ423)、パケット受信が終了すると受信したパケットに誤りがあるか否かを判断する(ステップ424)。受信したパケットに誤りがなければ周波数チャネルは切り替えず、そのまま終了する。受信したパケットに誤りが検出されれば、測定したパケット受信時間と計算により求めたパケット受信時間とを比較する(ステップ425)。測定したパケット受信時間が計算したパケット受信時間よりも長ければ周波数チャネルを切り替え(ステップ427)、そうでなければパケット受信中に電力の微分値がしきい値を超えたか否かを判定する(ステップ426)。パケット受信中に電力の微分値がしきい値を超えていれば周波数チャネルを切り替え(ステップ427)、そうでなければ周波数チャネルは切り替えず、そのまま終了する。
FIG. 43 is a flowchart showing an example of processing for switching the frequency channel on which the wireless communication network operates when the
このように、干渉を検出した場合、ネットワーク全体を干渉の存在しない周波数チャネルに切り替えることにより、干渉により伝送特性が劣化しないネットワークを運営することができる。 In this way, when interference is detected, a network in which transmission characteristics are not deteriorated by interference can be operated by switching the entire network to a frequency channel that does not have interference.
1:無線基地局
2:無線端末局
3:無線通信システム
21:アンテナ
22:ヘッダー復号部
23:受信時間測定部
24、115:受信時間比較部
32:電力測定部
33:受信レベル比較部
34:電力値微分計算部
35:微分値比較部
36:判定部
37、113:受信時間計算部
161:パケット復号部
162:エラー検出部
163:干渉検出判定部
201:ヘッダーエラー検出部
202:ペイロード復号部
203:ペイロードエラー検出部
251:干渉検出部
301:電力平均化処理部
341:干渉検出最終判定部
351:干渉波検出部
352、371:送信部
391:受信部
1: wireless base station 2: wireless terminal station 3: wireless communication system 21: antenna 22: header decoding unit 23: reception
Claims (16)
前記パケットデータの受信が開始されたことを検出する受信開始検出手段と、
前記パケットデータの受信が終了したことを検出する受信終了検出手段と、
前記パケットデータの受信に要した時間を測定する受信時間測定手段と、
前記パケットデータに含まれる受信時間算出情報と前記測定された時間とを用いて前記伝送路上において前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と、
を備えた無線通信装置。 Receiving means for receiving, from the transmission path, packet data storing reception time calculation information for calculating the time required for reception;
Reception start detection means for detecting that reception of the packet data is started;
A reception end detection means for detecting that the reception of the packet data has ended,
Receiving time measuring means for measuring the time required for receiving the packet data;
Collision determination means for determining whether or not a data collision has occurred in the packet data on the transmission path using the reception time calculation information included in the packet data and the measured time;
A wireless communication device comprising:
前記衝突判定手段は、前記受信予測時間と前記測定された時間とに基づいて前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 The packet data includes, as the reception time calculation information, a reception reception time predicted to be required for reception of the packet data on the reception side,
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the collision determination unit determines whether a data collision has occurred in the packet data based on the predicted reception time and the measured time.
前記衝突判定手段は、前記エラー検出情報を用いて前記パケットデータにエラーが存在するか否かを判断し、エラーが存在し、且つ、前記差分が前記閾値による基準を満たす場合は、前記パケットデータにデータ衝突が発生したことを決定することを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。 The packet data further includes error detection information,
The collision determination means determines whether or not there is an error in the packet data using the error detection information, and if there is an error and the difference satisfies a criterion based on the threshold, the packet data 4. The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein it is determined that a data collision has occurred.
前記衝突判定手段は、予め記憶した前記パケットデータの伝送方式情報と、前記パケットデータのサイズとを用いて前記パケットデータの受信に要する時間を算出し、前記算出された時間と、前記測定された時間とに基づいて、前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 The packet data includes the size of the packet data as the reception time calculation information,
The collision determination unit calculates a time required to receive the packet data by using transmission method information of the packet data stored in advance and the size of the packet data, and calculates the calculated time and the measured The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether a data collision has occurred in the packet data based on time.
前記衝突判定手段は、前記パケットデータのサイズと前記パケットデータの伝送方式情報とを用いて前記パケットデータの受信に要する時間を算出し、前記算出された時間と、前記測定された時間とに基づいて、前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 The packet data includes, as the reception time calculation information, the size of the packet data and the transmission method information of the packet data,
The collision determination unit calculates a time required to receive the packet data using the size of the packet data and the transmission method information of the packet data, and based on the calculated time and the measured time The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein it is determined whether a data collision has occurred in the packet data.
前記衝突判定手段は、前記エラー検出情報を用いて前記パケットデータにエラーが存在するか否かを判断し、エラーが存在し、且つ、前記差分が前記閾値による基準を満たす場合は、前記パケットデータにデータ衝突が発生したことを決定することを特徴とする請求項7に記載の無線通信装置。 The packet data further includes error detection information,
The collision determination means determines whether or not there is an error in the packet data using the error detection information, and if there is an error and the difference satisfies a criterion based on the threshold, the packet data 8. The wireless communication apparatus according to claim 7, wherein it is determined that a data collision has occurred.
前記受信電力の微分値を計算する微分値計算手段と、をさらに備え、
前記受信開始検出手段は、前記受信電力及び前記微分値に基づいて前記パケットデータの受信が開始されたことを検出し、
前記受信終了検出手段は、前記受信電力及び前記微分値に基づいて前記パケットデータの受信が終了したことを検出する、
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の無線通信装置。 Received power measuring means for sequentially measuring the received power of the packet data being received;
Differential value calculation means for calculating a differential value of the received power, and
The reception start detection means detects that reception of the packet data is started based on the received power and the differential value,
The reception end detection means detects that the reception of the packet data has ended based on the received power and the differential value.
The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the wireless communication apparatus is a wireless communication apparatus.
前記微分値計算手段は、前記平均値の微分値を計算する、
ことを特徴とする請求項9に記載の無線通信装置。 Further comprising averaging means for sequentially calculating an average value of the measured received power over a certain period of time;
The differential value calculating means calculates a differential value of the average value.
The wireless communication apparatus according to claim 9.
前記衝突判定手段は、前記エラー検出情報を用いて前記パケットデータにエラーが存在するか否かを判断し、エラーが存在し、且つ、前記受信電力の微分値が前記閾値による基準を満たした場合は、前記パケットデータにデータ衝突が発生したことを決定することを特徴とする請求項11に記載の無線通信装置。 The packet data further includes error detection information,
The collision determination means determines whether there is an error in the packet data using the error detection information, an error exists, and the differential value of the received power satisfies a criterion based on the threshold The wireless communication apparatus according to claim 11, wherein the wireless communication apparatus determines that a data collision has occurred in the packet data.
前記パケットデータの受信が終了したことを検出する受信終了検出ステップと、
前記パケットデータの受信に要した時間を測定する受信時間測定ステップと、
前記パケットデータに含まれる受信時間算出情報と前記測定された時間とを用いて前記パケットデータの伝送路上においてデータ衝突が発生したか否かを判定する衝突検出ステップと、
を備えた無線通信方法。 A reception start detection step for detecting that reception of packet data storing reception time calculation information for calculating a time required for reception is started;
A reception end detection step for detecting the end of reception of the packet data;
A reception time measuring step for measuring a time required for receiving the packet data;
A collision detection step of determining whether or not a data collision has occurred on the transmission path of the packet data using the reception time calculation information included in the packet data and the measured time;
A wireless communication method comprising:
各前記無線通信装置はそれぞれ、
受信に要する時間を算出するための受信時間算出情報を格納したパケットデータを伝送路から受信する受信手段と、
前記パケットデータの受信が開始されたことを検出する受信開始検出手段と、
前記パケットデータの受信が終了したことを検出する受信終了検出手段と、
前記パケットデータの受信に要した時間を測定する受信時間測定手段と、
前記パケットデータに含まれる受信時間算出情報と前記測定された時間とを用いて伝送路上において前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と
を有し、
少なくともいずれかの前記無線通信装置において前記衝突判定手段によってデータ衝突の発生が検出された場合は、利用する周波数帯域を切り替える、
ことを特徴とする無線通信システム。 A plurality of wireless communication devices, wherein the plurality of wireless communication devices are wireless communication systems that perform communication using the same frequency band,
Each of the wireless communication devices is
Receiving means for receiving, from the transmission path, packet data storing reception time calculation information for calculating the time required for reception;
Reception start detection means for detecting that reception of the packet data is started;
A reception end detection means for detecting that the reception of the packet data has ended,
Receiving time measuring means for measuring the time required for receiving the packet data;
Collision determination means for determining whether or not a data collision has occurred in the packet data on a transmission path using the reception time calculation information included in the packet data and the measured time,
When occurrence of data collision is detected by the collision determination means in at least one of the wireless communication devices, the frequency band to be used is switched.
A wireless communication system.
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