JP2010278764A - Wireless communication apparatus and band controlling method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、異なる2つの無線通信方式に対応し、かつそれぞれの方式での通信を同時に実行可能な無線通信装置および帯域制御方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus and a bandwidth control method that are compatible with two different wireless communication systems and that can simultaneously execute communication in the respective systems.
近年、ISM(Industry Science Medical)バンドのうちの2.4GHz帯を利用する各種無線機器(無線通信装置)が盛んに開発されている。この2.4GHz帯を利用する無線通信としては、無線LAN(IEEE802.11b/g/n)、ブルートゥース(Bluetooth(登録商標))などが存在する。また、これらの無線通信装置を複数備えた複合装置の開発も行われている。たとえば、無線LANのアクセスポイントに接続して音声通信を行う携帯無線端末が、ユーザーにハンズフリー通話機能を提供する際に、ユーザーが装着したワイヤレスヘッドセットとの間でブルートゥース通信を行う構成が考えられる。また、Bluetooth SIG(Special Interest Group)においては、Alternative PHY and MACとしてBluetooth over WLANのようにブルートゥース対応機器と無線LAN対応機器を併用するシステムも検討されている。 In recent years, various wireless devices (wireless communication devices) using the 2.4 GHz band of an ISM (Industry Science Medical) band have been actively developed. Wireless communication using the 2.4 GHz band includes wireless LAN (IEEE802.11b / g / n), Bluetooth (Bluetooth (registered trademark)), and the like. In addition, a composite device including a plurality of these wireless communication devices has been developed. For example, a configuration in which a portable wireless terminal that performs voice communication by connecting to a wireless LAN access point performs Bluetooth communication with a wireless headset worn by the user when providing a hands-free call function to the user is considered. It is done. In addition, in Bluetooth SIG (Special Interest Group), a system using Bluetooth-compatible devices and wireless LAN-compatible devices in combination, such as Bluetooth over WLAN as an alternative PHY and MAC, is also being studied.
ここで、IEEE802.11b/g/nを使用している無線通信装置(以下、WLAN装置と記す)では、耐ノイズ性を考慮して、直接拡散方式のスペクトル拡散(Direct Sequence Spread Spectrum:DSSS)やOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)技術を導入している。また、このWLAN装置では、2.4GHz帯のISMバンドで規定された14個のチャネルから選択した1つを固定的に使用して通信を行う。 Here, in a wireless communication device using IEEE802.11b / g / n (hereinafter referred to as a WLAN device), in consideration of noise resistance, direct spread spectrum spread (Direct Sequence Spread Spectrum: DSSS) And OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) technology. Further, in this WLAN device, communication is performed using one selected from 14 channels defined in the 2.4 GHz band ISM band in a fixed manner.
また、WLAN装置では、他ネットワークあるいは他システムとの相互運用性を考慮して、各々の無線端末が、無線パケット送信に先立って無線チャネルをキャリアセンスし、チャネルの使用中(チャネルビジー)を確認した場合は無線パケットの送信を控え、予めフレーム種別毎に決められたチャネル未使用(チャネルアイドル)時間とバックオフ時間が経過した後に、無線パケットを送信する無線アクセス方式CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)が主に導入されている。 In addition, in the WLAN device, in consideration of interoperability with other networks or other systems, each wireless terminal carrier senses the wireless channel prior to wireless packet transmission and confirms that the channel is in use (channel busy). In this case, the wireless access method CSMA / CA (Carrier Sense Multiplex) is used to transmit a wireless packet after a channel unused (channel idle) time and a back-off time determined in advance for each frame type have elapsed. Access with Collision Avoidance) is mainly introduced.
一方、ブルートゥース対応の無線通信装置(以下、BT装置と記す)においても、耐ノイズ性を高めるために、周波数ホッピング方式のスペクトル拡散(Frequency Hopping Spread Spectrum:FHSS)技術を導入している。このFHSS技術では、2.40GHzから2.48GHzまでの周波数帯において定めた1MHz幅の79個の周波数チャネル(以下、FHチャネルと記す)の中から1つのFHチャネルを選択し、これを時間の経過と共に切り替えながら通信する。より詳細には、このFHSS方式では、予め決められた擬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FHチャネル選択を繰り返し実施し、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う。 On the other hand, in order to improve noise resistance, a wireless communication device compatible with Bluetooth (hereinafter referred to as a BT device) also employs a frequency hopping spread spectrum (FHSS) technique. In this FHSS technology, one FH channel is selected from 79 frequency channels (hereinafter referred to as FH channels) having a width of 1 MHz determined in a frequency band from 2.40 GHz to 2.48 GHz, and this is selected as time. Communicate while switching over time. More specifically, in this FHSS system, FH channel selection is repeatedly performed at a constant time interval (for example, 625 μs) based on a predetermined pseudo-random algorithm, and communication is performed by assigning one packet data to one FH channel. .
なお、WLAN装置が使用する各チャネルは、BT装置が使用するFHチャネルの約20個分に相当する占有周波数帯域幅(22MHz)となっており、隣接チャネルとの間隔は5MHzとなっている。また、WLAN装置が使用する14チャネルは、それぞれの中心周波数が2.412GHz〜2.484GHzの間に割り当てられており、2.401GHz〜2.495GHzを占有する。 Each channel used by the WLAN device has an occupied frequency bandwidth (22 MHz) corresponding to about 20 FH channels used by the BT device, and an interval between adjacent channels is 5 MHz. Further, the 14 channels used by the WLAN device are assigned with a center frequency between 2.412 GHz and 2.484 GHz, and occupy 2.401 GHz to 2.495 GHz.
したがって、同じ2.4GHz帯を使用して通信するBT装置とWLAN装置がお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、お互いの通信を妨害することになる。特に、BT装置とおよびWLAN装置を備えた複合装置や、これらを併用するシステムでは、この相互干渉による通信品質の劣化を防止する何らかの方策が必須となる。このような複合装置における相互干渉の発生を回避して通信品質の劣化を防止する技術の一例が下記特許文献1に記載されている。
Therefore, if a BT device and a WLAN device that communicate using the same 2.4 GHz band are present in each other's communication area, radio waves transmitted from each other interfere with each other and interfere with each other's communication. In particular, in a composite device including a BT device and a WLAN device, and a system using both of them, some measure for preventing deterioration in communication quality due to this mutual interference is essential. An example of a technique for preventing the deterioration of communication quality by avoiding the occurrence of mutual interference in such a composite apparatus is described in
下記特許文献1に記載の複合無線装置は、WLAN装置、BT装置および無線チャネル制御部を備え、無線チャネル制御部は、WLAN装置から使用中のチャネルの情報を取得し、WLAN装置の使用中チャネルが占有している帯域以外のチャネル(ブルートゥース通信用の上記FHチャネル)間で周波数ホッピングを行うように、BT装置を制御する。またこのとき、WLAN装置の使用チャネルに近接したFHチャネルでBT装置が送信を行うと、WLAN装置によるキャリアセンスで誤判定が発生し、スループットが低下してしまうおそれがあることも考慮して、無線チャネル制御部はBT装置を制御している。なお、無線チャネル制御部は、複合無線装置を構成しているWLAN装置のみならず近接した他のWLAN装置が使用しているチャネルも考慮してBT装置を制御している。具体的には、まず、複合無線装置を構成しているWLAN装置の使用チャネルおよび他のWLAN装置の使用チャネルの情報を用い、さらに、キャリアセンスで誤判定が発生するおそれがあることも考慮して、各FHチャネルを誤検出危険チャネル、使用不可チャネルおよびその他のチャネル(使用可能チャネル)に分類する。そして、使用可能チャネルが必要数(周波数ホッピング動作で必要とされるチャネル数)以上であれば使用可能チャネルのみを使用して周波数ホッピングを行うように制御し、一方、使用可能チャネルが必要数に満たない場合には、すべての使用可能チャネルに加えて、使用不可チャネルの中から選択した不足数分またはそれ以上のFHチャネル(準使用可能チャネル)を使用して周波数ホッピングを行うように制御する。
The composite wireless device described in
特許文献1に記載の複合無線装置では、近接した他のWLAN装置が多数存在する場合など、使用可能チャネルに分類されたFHチャネルが必要数に満たない状態においては、不足分を使用不可チャネルに分類されたFHチャネルの中から、与干渉が少ないチャネル順に選択することとしている。しかしながら、不足しているFHチャネルの数が多い場合には、BT装置の通信がWLAN装置に対して大きな干渉を与えることとなり、また、BT装置の通信におけるWLAN装置からの干渉波に対する耐性も劣化してしまう、という問題があった。
In the composite wireless device described in
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、他のWLAN装置が近隣に多数存在する場合であっても、自装置内のWLAN装置の通信とBT装置の通信が互いの干渉となるのを防止するとともに、他のWLAN装置の通信とBT装置の通信が互いの干渉となるのを回避し、さらに、上記特許文献1でいうところの良好チャネル(BT装置が使用可能なチャネル)が不足する確率を低減可能な無線通信装置および帯域制御方法を得ることを目的とする。
The present invention has been made in view of the above, and even when there are many other WLAN devices in the vicinity, the communication of the WLAN device in the own device and the communication of the BT device become interference with each other. In addition, the communication of another WLAN device and the communication of the BT device are prevented from interfering with each other, and the good channel (the channel that can be used by the BT device) described in
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかる無線通信装置は、無線LANの規格に従った動作を実行し、チャネルスキャン実行時には、自装置および周囲の他の通信装置がそれぞれ使用しているチャネルの情報を生成するWLAN装置と、ブルートゥース規格に従った動作を実行するBT装置と、前記WLAN装置で生成されたチャネル情報に基づいて、前記BT装置が使用可能なチャネルを決定する無線チャネル制御部と、を備え、前記BT装置は、前記無線チャネル制御部での決定結果に従って周波数ホッピング通信を行い、また、通信品質の劣化を検出した場合には、不足帯域または必要帯域を前記無線チャネル制御部に対して通知し、前記無線チャネル制御部は、前記BT装置から不足帯域または必要帯域の通知を受けた場合には、前記WLAN装置に対し、使用チャネルの変更、または使用チャネルにおける通信の一時的な停止を指示することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the wireless communication device according to the present invention performs an operation in accordance with the wireless LAN standard, and when the channel scan is executed, the device itself and other communication devices around it Based on the channel information generated by the WLAN device that generates information on the channels that are used, the BT device that performs operations according to the Bluetooth standard, and the channel information generated by the WLAN device, the channels that can be used by the BT device are determined. A radio channel control unit to determine, and the BT device performs frequency hopping communication according to a determination result in the radio channel control unit, and when a deterioration in communication quality is detected, a shortage band or a necessary band To the radio channel control unit, and the radio channel control unit notifies the shortage band or the necessary band from the BT device. If the received, it compared the WLAN device, characterized by instructing the temporary suspension of the communication in change of the used channel, or the channel used.
本発明によれば、BT装置における通信品質が劣化して帯域不足となった場合、WLAN装置は使用するWLANチャネルを変更することとしたので、周囲に他のWLAN装置が複数存在する状況においても、WLAN装置におけるキャリアセンス誤検出が発生するのを回避するとともに、BT装置での通信で必要な数のチャネルを確保できる、という効果を奏する。 According to the present invention, when the communication quality in the BT device deteriorates and the bandwidth becomes insufficient, the WLAN device changes the WLAN channel to be used, so even in a situation where there are a plurality of other WLAN devices in the vicinity. As a result, it is possible to avoid the occurrence of erroneous carrier sense detection in the WLAN device and to secure the necessary number of channels for communication in the BT device.
以下に、本発明にかかる無線通信装置および帯域制御方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Embodiments of a wireless communication apparatus and a bandwidth control method according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態1.
図1は、本発明にかかる無線通信装置の実施の形態1の構成例を示す図である。この無線通信装置は、無線LAN(IEEE802.11b/g/n)規格に対応した通信装置であるWLAN装置1と、ブルートゥース規格に対応した通信装置であるBT装置2と、WLAN装置1が使用する無線通信チャネルおよびBT装置2が使用する無線通信チャネルを制御する無線チャネル制御部3と、を備え、WLAN装置1およびBT装置2は、無線チャネル制御部3の指示に従い、それぞれ異なる方式の通信を並行して行う。なお、図2は、WLAN装置1が使用可能なチャネルとBT装置2が使用可能なチャネルの対応関係を示した図である。
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a first embodiment of a wireless communication apparatus according to the present invention. This wireless communication device is used by the
図2に示したように、WLAN装置1が対応しているIEEE802.11b/g/n規格では、2.4GHz帯の周波数帯域に5MHz間隔で14個の周波数チャネル(図示した“WLAN Channel”に相当、以下、WLANチャネルと記す)が割り当てられており、WLAN装置1は、これらの14個のWLANチャネルのうち1以上の任意のWLANチャネルを選択的に使用する。なお、既に述べたように、1チャネルあたりの占有周波数帯域幅は22MHzである(図2参照)。以下に、WLAN装置1の構成について説明する。
As shown in FIG. 2, according to the IEEE802.11b / g / n standard that the
図1に示したWLAN装置1は、WLAN無線部11、WLAN通信制御部13、端末やネットワークと接続するためのホストインタフェース部(図示せず)、などから構成される。
The
WLAN無線部11は、キャリアセンス部12、図示を省略しているアンテナ,送受信用信号増幅部,フィルタ,変復調処理部,PLL(Phase Locked Loop)シンセサイザ,ベースバンド処理部、などにより構成されている。キャリアセンス部12は、通信を開始する前にキャリアセンスを行い、WLAN端末1の通信用に割り当てられているWLANチャネル(通信用WLANチャネル)の状態を確認する。そして、例えば、WLANチャネル受信レベルが所定の時間−76dBm以下であることを検出した場合には、通信用WLANチャネルが使用されておらず利用可能であること意味する送信OK信号をWLAN通信制御部13へ送出する。なお、WLAN装置1が対応している規格と同一規格の無線フレームに対するキャリアセンスレベルと、異なる規格に対応している他のシステムからのフレーム或いは干渉に対するキャリアセンスレベルの2つを有し、これらを使い分けてキャリアセンスを行うように構成するようにしてもよい。
The WLAN radio unit 11 includes a
WLAN通信制御部13は、アクセス制御部14と、図示を省略している端末管理部,秘匿処理部,フレーマーなどにより構成されている。アクセス制御部14は、CSMA/CAのほかに、PCF(Point Coordination Function)、EDCA(Enhanced Distributed Channel Access)、HCCA(Hybrid Coordination Function(HCF) Controlled Channel Access)などを実装しており、通信トラフィック種別ごとに使い分ける。
The WLAN
また、BT装置2が対応しているブルートゥース規格では、図2に示したように、2.4GHz帯の周波数帯域が1MHz間隔で分割された79個の周波数チャネル(図示した“FH Channel”に相当、以下、FHチャネルと記す)が割り当てられている。そして、BT装置2は、予め規定しておいたホッピングパターンに従い、基本的には1タイムスロット(625μs)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を行う。以下に、BT装置2の構成について説明する。
Further, in the Bluetooth standard that the
図1に示したBT装置2は、BT無線部21、BT通信制御部22、ホストコントローラーとのインタフェース部(図示せず)、などにより構成されている。
The
また、BT装置2において、BT無線部21は、図示を省略しているアンテナ,RF部,ベースバンド処理部などにより構成されている。
Further, in the
BT通信制御部22は、周波数ホッピングチャネル決定部23およびリンク管理部24と、図示を省略しているアクセス制御部などにより構成されている。
The BT
周波数ホッピングチャネル決定部23は、無線チャネル制御部3から通知される使用可能FHチャネル情報(詳細は後述する)に基づいて、周波数ホッピング通信で使用するチャネルを決定する。リンク管理部24は、通信相手である他のBT装置との通信リンクの管理を行うものであり、ビットエラーレートやパケットエラーレート、RSSI(受信電力レベル)、SINR(Signal to Interference plus Noise Ratio)などを計測し、BT装置2の通信が所望の通信品質を満たしているかどうかを判断するとともに、計測結果を「通信品質情報」として無線チャネル制御部3に通知する。
The frequency hopping channel determination unit 23 determines a channel to be used in frequency hopping communication based on usable FH channel information (details will be described later) notified from the radio
このように、本実施の形態の無線通信装置において、BT装置2は、実際に使用するFHチャネルを無線チャネル制御部3から得られる使用可能FHチャネル情報に基づいて周波数ホッピングチャネル決定部23で決定する。また、BT装置2の通信品質を示す情報(通信品質情報),通信品質が劣化して帯域不足となったことに伴って新たな帯域の割り当てを要求する情報(帯域要求情報)をリンク管理部24が無線チャネル制御部3に通知する。
As described above, in the radio communication apparatus according to the present embodiment, the
無線チャネル制御部3は、WLAN装置1およびBT装置2におけるそれぞれの使用チャネルを管理する使用チャネル管理部31と、WLAN装置1およびBT装置2におけるそれぞれの通信品質を管理する通信品質管理部32と、無線通信装置全体のQoSを管理するQoS管理部33と、を備えている。
The radio
つづいて、本実施の形態の無線通信装置の全体動作について説明する。ここでは、特徴的な動作であるWLAN装置1の通信とBT装置2の通信との間の相互干渉を低減するための動作(干渉低減方法)およびこれに関連する動作を中心に説明を行い、無線通信装置の一般的な動作の説明については必要最小限に抑えることとする。また、一例として、図3および図4に示したような環境における動作について説明する。
Next, the overall operation of the wireless communication apparatus according to the present embodiment will be described. Here, an explanation will be made mainly on the operation (interference reduction method) for reducing the mutual interference between the communication of the
図3および図4は、実施の形態1の無線通信装置の動作を説明するための図である。図3では、携帯端末が本実施の形態の無線通信装置に相当し、無線LANの通信相手であるWLANアクセスポイント(WLAN#2)と通信するとともにブルートゥースの通信相手であるヘッドセット(BT#2)と通信する場合について示している。また、図3では、WLAN装置1,BT装置2をそれぞれ、WLAN#1,BT#1としており、これらの周囲においては、WLAN#3と#4、WLAN#5と#6がそれぞれ通信を行っているものとする。一方、図4は、図3に示したWLAN#1〜#6がそれぞれ使用するWLANチャネル(通信用WLANチャネル)と各FHチャネルの周波数軸上における位置関係の一例を示す図である。なお、図4では、BT装置2が使用可能なFHチャネルを「良好チャネル」として示している。この良好チャネルは、BT装置2が通信で使用してもWLAN装置1および周囲のWLAN装置(WLAN#3〜#6)に対して干渉を与えないFHチャネルである。
3 and 4 are diagrams for explaining the operation of the wireless communication apparatus according to the first embodiment. In FIG. 3, the portable terminal corresponds to the wireless communication apparatus of the present embodiment, and communicates with a WLAN access point (WLAN # 2) that is a communication partner of a wireless LAN and a headset (BT # 2) that is a communication partner of Bluetooth. ). In FIG. 3, the
WLAN装置1は、電源が投入されると、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(チャネルスキャン)、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するとともに、通信相手のWLAN装置と自身がどのWLANチャネルを使用して通信するかを決定する(通信用WLANチャネルを決定する)。またこのとき、各WLANチャネルにおけるチャネル通信品質を取得する。
When the power is turned on, the
例えば、WLAN装置1の通信相手および周囲の他のWLAN装置が図3および図4に示した関係にある状態では、通信相手であるアクセスポイント(AP)がWLANチャネル6(周波数2426MHz〜2448MHz)にて動作しているので、WLAN装置1では、無線LAN端末として動作するためWLANチャネル6のBeacon(ビーコン)を受信して接続制御を行い、データのやり取りを行う。このとき、WLAN#3とWLAN#4がWLANチャネル1(周波数2401MHz〜2423MHz)で通信し、WLAN5#とWLAN#6がWLANチャネル13(周波数2461MHz〜2483MHz)で通信しているのであれば、チャネルスキャンの結果(WLAN装置1および周囲のWLAN装置が使用している通信用WLANチャネルの情報)を、誤検出危険チャネルを考慮したうえで「使用チャネル情報」として無線チャネル制御部3に伝えると共に、各通信用WLANチャネルのビットエラーレート、パケットエラーレート、RSSI、SINR、CINR(Carrier to Interference plus Noise Ratio)などの情報を元に生成した与干渉/被干渉の具合を示す「チャネル通信品質情報」を無線チャネル制御部3に通知する。ここで、「誤検出危険チャネル」とは、自身の通信用WLANチャネルをキャリアセンスする際に同時に使用されるとキャリアセンスで誤判定が発生する可能性のあるFHチャネルのことであり、通信用WLANチャネルに近接する所定範囲内のFHチャネルがこれに該当する。すなわち、上記の特許文献1に記載されている誤検出危険チャネルと同様のものである。上述した「使用チャネル情報」には、各WLAN装置の通信用WLANチャネルの情報および誤検出危険チャネルの情報が含まれる。
For example, when the communication partner of the
BT装置2は、通信中の状態においては、所定のタイミングで、上述した通信品質情報をリンク管理部24が生成し、それを無線チャネル制御部3に通知する。通信品質情報を通知するタイミングは、予め決定しておいた一定の周期毎に行ってもよいし、通信品質情報の変動量が規定値に達した場合(最後に通知したときの値から一定量以上変動した場合、すなわち通信品質が大きく変動した場合)に通知するようにしてもよい。また、無線チャネル制御部3から要求を受けた場合に通知するようにしてもよい。なお、通知する通信品質情報は、上述したビットエラーレート、パケットエラーレート、RSSI、SINR、CINRなどの情報に限らず、与干渉/被干渉情報を含むものでもよい。また通信品質情報は、固定パターンの相関値等から求めたものを使用しても構わない。
In the
上記使用チャネル情報、チャネル通信品質情報および通信品質情報を通知された無線チャネル制御部3では、これらの情報に基づいて、使用チャネル管理部31が、BT装置2が使用可能なFHチャネルを決定し、この決定結果を示す「使用可能FHチャネル情報」をBT装置2に通知する。
In the radio
上記使用可能FHチャネル情報を通知されたBT装置2は、この使用可能FHチャネル情報が示すFHチャネルのすべてまたは一部を対象として、使用するチャネルを一定時間間隔で切り換えながら周波数ホッピング通信を行う。周波数ホッピング動作における切り換え先のFHチャネルは周波数ホッピングチャネル決定部23が使用可能FHチャネル情報に基づいて決定する。
The
図5は、WLAN装置1が生成する使用チャネル情報およびチャネル通信品質情報の一例を示す図であり、図示した使用中WLANチャネル(上述した通信用WLANチャネルに相当)、使用不可チャネルおよび誤検出危険チャネルの各情報が使用チャネル情報を構成している。図5に示した例の場合、自身が使用するWLANチャネル6(Ch06)を基準に、WLANチャネル1(Ch01)、WLANチャネル13(Ch13)の順で与干渉/被干渉が低くなることを示している。なお、誤検出危険チャネルについては、WLAN装置1の設計値によって異なるものであり、WLAN装置1の要求に応じてWLAN装置(WLAN装置1の周囲のWLAN装置)から通知するようにしても良いし、無線チャネル制御部3にてWLAN装置毎に設定しても構わない。また、特許文献1に記載されているように「誤検出危険チャネル」情報のみならず、「送信時使用不可チャネル」や、「受信時使用不可チャネル」などの情報と共に通知することも可能である。また、運用上の観点から、予めBT装置2に対して通信を行わせたくないFHチャネルが存在する場合には、使用チャネル管理部31でこのFHチャネルを使用不可チャネルとして予め設定しておくことも可能である。さらに、「使用中」、「使用不可チャネル」、「誤検出危険チャネル」のほかに、「周辺からの干渉が存在するが使用可能なチャネル(低推奨)」、「自身の無線LANチャネルに対して、誤検出は行わないが通信品質の劣化を引き起こす干渉チャネル(低推奨)」のように、利用が勧められないがブルートゥースのFHチャネル数が不足した際に利用可能(ただし、低推奨)なチャネルをランク付けして通知することも可能である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of used channel information and channel communication quality information generated by the
なお、WLAN装置1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は、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。そのため、WLAN通信制御部13は、使用するWLANチャネルの変更が発生するたびに、無線チャネル制御部3に対して、「使用可能チャネル情報」と「チャネル通信品質情報」を出力し直す。これらの通知を受けた無線チャネル制御部3は、BT装置2が使用可能なFHチャネルの更新(再決定)を使用チャネル管理部31で行い、その内容に変更があればBT装置2に対して、更新後の使用可能FHチャネル情報を通知する。
The
以下に、無線チャネル制御部3の使用チャネル管理部31の動作について説明する。
The operation of the used
例えば、WLAN装置1およびBT装置2と、他の通信装置とが図3に示した位置関係にある状態において、WLAN装置1(WLAN#1)から無線チャネル制御部3に通知された「使用チャネル情報」が図5に示した内容の場合、BT装置2が良好チャネルとして使用できるFHチャネルは2454MHz,2455MHzのみとなる(図4参照)。そのため、BT装置2が周波数ホッピングを行うのにFHチャネルとして20チャネル必要であれば、無線チャネル制御部3は、BT装置2が通信を行わないように制御する、または、図6に示したように、使用不可チャネルまたは誤検出危険チャネルに分類されているFHチャネルの中から、BT装置2にとっては不良チャネルとなるFHチャネルを不足数分選択し、これらの選択したFHチャネルおよび良好チャネル(これらをまとめて使用可能FHチャネルと呼ぶ)を使用して周波数ホッピングするように制御する。なお、図6は、使用可能FHチャネルの選択結果の一例を示す図であり、図6においては、ハッチングされたFHチャネルがBT装置2に使用させるために選択されたFHチャネル(使用可能FHチャネル)である(図7以降においても同様)。これにより、従来同様近隣のWLAN装置(WLAN#3〜WLAN#6)に対して大きな干渉を与えるだけではなく、BT装置間(BT#1,BT#2)でもWLAN装置(WLAN#3〜WLAN#6)からの干渉波に対する耐性が劣化してしまう問題は変わらず存在するが、WLAN装置1が使用するWLANチャネル6に影響を与えるFHチャネルを選択することがなくなり、BT装置2の通信がWLAN装置1の通信に影響を与えるのを防止できる。
For example, in a state where the
また、使用不可チャネルまたは誤検出危険チャネルの中から不足数分のFHチャネルを選択する際には、上記使用チャネル情報に含まれているチャネル通信品質情報の値が小さいもの(与干渉/被干渉が小さいもの)から順番に選択するようにしてもよい(図7参照)。図7は、BT装置2が使用するFHチャネルの選択結果(使用可能FHチャネルの選択結果)の一例を示す図であり、使用チャネル情報が図5に示した内容の場合における選択結果を示している。これにより、選択したFHチャネルと同一周波数帯のWLANチャネル13を使用するWLAN装置(WLAN#5,WLAN#6)に対して干渉を与えるだけではなく、BT装置間(BT#1,BT#2)でもこのWLAN装置(WLAN#5,WLAN#6)からの干渉波に対する耐性が劣化してしまう問題は従来同様存在するが、WLAN装置1の動作するWLANチャネル6、および他のWLAN装置(WLAN#3,WLAN#4)の動作するWLANチャネル1に影響を与えるのを防止できる。また、BT装置間の通信が他のWLAN装置から受ける影響(干渉量)を低く抑えることができる。
Further, when selecting an insufficient number of FH channels from the unusable channels or the erroneous detection risk channels, the channel communication quality information value included in the used channel information is small (interfering / interfering). May be selected in order (see FIG. 7). FIG. 7 is a diagram showing an example of the selection result of the FH channel used by the BT device 2 (selection result of the usable FH channel), and shows the selection result when the used channel information has the contents shown in FIG. Yes. This not only interferes with the WLAN device (
ここで、図4や図5などからもわかるように、誤検出危険チャネルとは、使用中WLANチャネルおよびこれに近接する一定範囲を含んだもの(使用不可チャネルおよびこれに近接する一定範囲を含んだものともいえる)であり、ある使用中WLANチャネルに近接する一定範囲は他の使用中WLANチャネルの周波数帯とは重なっていない。したがって、誤検出危険チャネルの周波数帯から使用中WLANチャネル(または使用不可チャネル)の周波数帯を差し引いたものに相当する上記一定範囲に含まれるFHチャネルは、近接するWLANチャネルからの影響を受けるが、他の誤検出危険チャネル(上記一定範囲に含まれないFHチャネル)ほど大きな影響は受けない(WLANチャネルからの干渉量が比較的小さい)。したがって、不足数分のFHチャネルをチャネル通信品質情報の値が小さいものから選択する際、さらに、使用中WLANチャネル(または使用不可チャネル)の周波数帯に含まれていないFHチャネルから優先的に選択するようにしてもよい。これにより、やむを得ず良好チャネルではないFHチャネルを周波数ホッピング通信に使用する場合の通信品質劣化を必要最小限に抑えることができる。 Here, as can be seen from FIG. 4 and FIG. 5 and the like, the misdetection dangerous channel includes the in-use WLAN channel and a certain range close thereto (including the unusable channel and the certain range close thereto). A certain range close to a certain used WLAN channel does not overlap with the frequency band of another used WLAN channel. Therefore, although the FH channel included in the predetermined range corresponding to the frequency band of the erroneously detected dangerous channel minus the frequency band of the in-use WLAN channel (or the unusable channel) is affected by the adjacent WLAN channel. It is not as greatly affected as other misdetection dangerous channels (FH channels not included in the above-mentioned fixed range) (the amount of interference from the WLAN channel is relatively small). Therefore, when selecting the FH channels corresponding to the shortage from those having a small value of the channel communication quality information, the FH channels that are not included in the frequency band of the used WLAN channel (or the unusable channel) are preferentially selected. You may make it do. As a result, it is unavoidable that deterioration in communication quality when an FH channel that is not a good channel is used for frequency hopping communication can be minimized.
また、近隣の他のWLAN装置との距離が短く、他のWLAN装置が使用中のWLANチャネルから干渉量が、自装置(WLAN装置1)の通信用WLANチャネル(使用中WLANチャネル)からの干渉量よりも大きい場合(チャネル通信品質情報が大きい場合)もあり得る。このような場合にも、自装置の通信用WLANチャネルに対応する誤検出危険チャネルの周波数帯から使用中WLANチャネル(または使用不可チャネル)の周波数帯を差し引いた範囲内のFHチャネルから優先的に選択する。これにより、干渉の影響は存在するが、干渉量および送信タイミングを管理できるため、干渉量の見積もりが可能となる(品質劣化量が定量的にわかる)。その結果、他のWLAN装置が使用しているWLANチャネル(干渉量が大きいWLANチャネル)近傍でFHチャネルを選択する場合と比較して、スループットの低下を抑えることができる。 Further, the distance from the neighboring WLAN device is short, and the interference amount from the WLAN channel in use by the other WLAN device is interference from the communication WLAN channel (in-use WLAN channel) of the own device (WLAN device 1). It may be larger than the amount (when the channel communication quality information is large). Even in such a case, the FH channel within the range obtained by subtracting the frequency band of the in-use WLAN channel (or the unusable channel) from the frequency band of the erroneous detection danger channel corresponding to the communication WLAN channel of the own apparatus is preferentially used. select. Thereby, although the influence of interference exists, the amount of interference and transmission timing can be managed, so that the amount of interference can be estimated (the amount of quality degradation can be quantitatively understood). As a result, a decrease in throughput can be suppressed as compared with the case where the FH channel is selected in the vicinity of a WLAN channel (a WLAN channel with a large amount of interference) used by another WLAN device.
なお、チャネル通信品質情報を考慮しつつ使用中WLANチャネル(使用不可チャネル)の周波数帯に含まれていないFHチャネル(使用中WLANチャネルの近接範囲内のFHチャネル)を優先的に選択する場合について示したが、チャネル通信品質情報を考慮することなく、使用中WLANチャネル(使用不可チャネル)の周波数帯に含まれていないFHチャネルを優先的に選択するようにしてもよい。この場合、自装置の使用中WLANチャネルの近接範囲内にあるFHチャネルの優先度を、他の使用中WLANチャネルの近接範囲内にあるFHチャネルの優先度よりも低くする。 In the case of preferentially selecting an FH channel (FH channel within the proximity range of the used WLAN channel) that is not included in the frequency band of the used WLAN channel (unusable channel) while considering the channel communication quality information. Although shown, the FH channel not included in the frequency band of the in-use WLAN channel (unusable channel) may be preferentially selected without considering the channel communication quality information. In this case, the priority of the FH channel in the proximity range of the in-use WLAN channel of the own apparatus is set lower than the priority of the FH channel in the proximity range of other in-use WLAN channels.
また、チャネル通信品質情報に対して閾値を設定し、閾値以下だった場合に限りそのWLANチャネルと同一周波数帯のFHチャネルを利用するように動作する(不足分を補うために選択するFHチャネルを、閾値以下のWLANチャネルに対応するものに限定する)ようにしてもよい。 Also, a threshold is set for the channel communication quality information, and only when the threshold is equal to or less than the threshold, operates to use the FH channel in the same frequency band as the WLAN channel (the FH channel to be selected to compensate for the shortage). , It may be limited to the one corresponding to the WLAN channel below the threshold).
一方で、BT装置2の使用中のFHチャネルの品質が悪くなる、あるいは利用可能なFHチャネルが所望の使用可能チャネル数に満たないなど、BT装置2においてアプリケーションが要求する通信品質が保てない場合においては、BT装置2は、無線チャネル制御部3に対して、現在のPER、BERなどの通信品質とトラフィック種別、バッファの滞留量などを示す「通信品質情報」と、不足している通信帯域あるいは必要な通信帯域を示す「帯域要求情報」とを通知する。無線チャネル制御部3の通信品質管理部32では、BT装置2の通信状態が所定の通信品質よりも低いと判定した場合には、その旨をQoS管理部33に通知する。この通知を受けたQoS管理部33は、WLAN装置1とBT装置2の間のQoSを考慮し、BT装置2側のトラフィックを優先する場合には、WLAN装置1に対してチャネル変更要求を通知して、WLANチャネルを変更させるように制御する。これにより、BT装置2の通信品質が劣化した場合には、無線通信チャネル制御部13がWLAN装置1に対してチャネルの変更要求を行い、WLANチャネル1〜14のスキャンを実施させた後、動作周波数を変更させることが可能になる。
On the other hand, the communication quality required by the application in the
また、WLAN装置1の通信トラフィック量が少なく、WLAN装置1にWLANチャネル16を占有させるのが余剰である場合(つまり、他のWLAN装置が使用するWLANチャネルにおいても十分に所望の通信トラフィックを伝達できると判断した場合)もあり得る。そのため、無線チャネル制御部3は、このような状態を検出し、かつ良好なFHチャネルの数が不足している場合には、WLAN装置1に対してチャネル変更要求を通知してWLANチャネルを変更させ、良好なFHチャネルの数を増加させることも可能である。その際、先のチャネル通信品質情報に基づき、LAN装置1とBT装置2が最も与干渉/被干渉が少ないWLANチャネル(チャネル通信品質情報が最も小さいWLANチャネル)に移動させることが望ましい。なお、WLAN装置1の通信トラフィック量は、WLAN装置1から直接取得することも可能であるし、WLAN装置1に接続されるホストインタフェース、あるいはドライバ、アプリケーションレイヤを介して無線チャネル制御部3が取得することも可能である。
In addition, when the amount of communication traffic of the
図8は、図3に示した環境おいて、WLAN#1およびWLAN#2の通信をWLANチャネル13に移動させた場合の通信用WLANチャネルの位置関係を示した図である。この移動(WLANチャネルの変更)を行うことにより、WLAN装置1から無線チャネル制御部3に通知される、使用チャネル情報およびチャネル通信品質情報は図9に示したものに変更となる。
FIG. 8 is a diagram showing a positional relationship of communication WLAN channels when communication of
図9の変更後の使用チャネル情報およびチャネル通信品質情報の通知を受けた無線チャネル制御部3は、BT装置2に対して使用可能FHチャネル情報を送信して、現在使用可能なFHチャネルが2429MHzから2455MHzであることを通知する。BT装置2は、通知された使用可能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。これにより、WLAN装置1のスループットが低下する可能性はあるものの、BT装置2が利用可能な良好なFHチャネルを増加させて通信品質を保証することが可能になる。
The wireless
なお、本実施の形態では、チャネル通信品質情報に応じてWLAN装置1の動作周波数を変更させる方法について説明したが、これに限らず各WLANチャネルにおいて通信トラフィック量(負荷量)を計測し、保持することで、通信トラフィック量が少ないWLANチャネルに移動させることも可能である。さらには、チャネル通信品質情報と通信トラフィック量の両方を組み合わせて判断することも可能である。
In the present embodiment, the method of changing the operating frequency of the
また、本実施の形態では、WLAN装置1およびBT装置2の送信電力値については言及していないが、例えばWLAN装置1が移動先のWLANチャネル13において、与干渉が問題となることも考えられる。そのため、WLAN装置1は自身の通信品質を確認し、通信品質に問題がない(例えば、パケットエラーレート、SINR、CINRが所要値を上回っている)場合には、送信電力を下げるようにしてもよい。これにより与干渉を低減できる。
In the present embodiment, the transmission power values of the
また、BT装置2の送信電力を下げることにより「誤検出危険チャネル」、「送信時使用不可チャネル」、「受信時使用不可チャネル」を減少させる方法も考えられる。すなわち、WLAN装置1およびBT装置2の送信電力が自身の通信品質に問題がない(例えば、パケットエラーレート、SINR、CINRが所要値を上回っている)場合には、送信電力を低くすることにより、他の無線通信装置(WLAN装置およびBT装置を備えた無線通信装置)に対する干渉を低減する。この結果、複数の無線通信装置内の干渉問題を低減できる。
Also, a method of reducing the “false detection dangerous channel”, the “unusable channel at the time of transmission”, and the “unusable channel at the time of reception” by lowering the transmission power of the
またさらに、図10に示すように、WLAN装置1のアンテナ特性やフィルタ特性など考慮したキャンセラをWLAN装置1とBT装置2の間に配置し、WLAN装置1が送信する場合にはキャンセラを動作させてWLAN装置1からの周り込み電力を打ち消すことにより干渉を低減して、BT装置2における受信特性を改善することも可能である。なお、図10ではWLAN装置1の送信波形に対するキャンセラを記載しているが、BT装置2の送信に対応するキャンセラ(BT装置2による送信の回り込みの逆特性を持つキャンセラ)を具備することにより、WLAN装置1における干渉を低減して受信特性を改善することができる。これにより、「誤検出危険チャネル」、「送信時使用不可チャネル」、「受信時使用不可チャネル」を減少させることが可能になる。
Furthermore, as shown in FIG. 10, a canceller taking into account the antenna characteristics and filter characteristics of the
このように、本実施の形態では、WLAN装置1は電源投入時または使用するチャネルの切り換え時に近隣の他のWLAN装置で使用されているチャネル(通信用WLANチャネル)の確認および通信用WLANチャネルのそれぞれについてのチャネル通信品質情報を生成し、BT装置2は、通信用WLANチャネルの確認結果に基づいて生成された使用チャネル情報と、通信用WLANチャネルのビットエラーレート、パケットエラーレート、RSSI、SINR、CINRなどに基づいて生成された、与干渉/被干渉の具合を示すチャネル通信品質情報と、に基づいて決定された使用可能FHチャネルを使用して周波数ホッピング通信を行うこととした。さらに、BT装置2における通信品質が劣化して帯域不足となった場合、WLAN装置1は使用するWLANチャネルを、BT装置2の通信に対する影響(干渉)が少ないチャネルに変更することとした。これにより、WLAN装置とBT装置とが近接して配置され(例えば無線通信装置にBT装置とWLAN装置が両方搭載され)かつ、WLAN装置とBT装置が複数存在し、周波数ホッピング通信のためのFHチャネルが十分に確保できない状況となっても、WLAN装置におけるキャリアセンス誤検出が発生するのを回避し、かつ互いの干渉を回避してBT装置が必要とする要求帯域を満足する(周波数ホッピング通信で必要な数のFHチャネルを確保する)ことができる。
As described above, in this embodiment, the
実施の形態2.
つづいて実施の形態2の無線通信装置について説明する。図11は、実施の形態2の無線通信装置の構成例を示す図であり、この無線通信装置は、WLAN装置1a、BT装置2aおよび無線チャネル制御部3aを備える。なお、実施の形態1の無線通信装置と同じ構成要素には同一の符号を付与している。これらの同一の符号が付与された構成要素については説明を省略する。
Next, the radio communication apparatus according to the second embodiment will be described. FIG. 11 is a diagram illustrating a configuration example of the wireless communication device according to the second embodiment, and the wireless communication device includes a WLAN device 1a, a BT device 2a, and a wireless channel control unit 3a. Note that the same reference numerals are assigned to the same components as those of the wireless communication apparatus according to the first embodiment. The description of the components given the same reference numerals will be omitted.
WLAN装置1aは、WLAN無線部11およびWLAN通信制御部13aを備える。WLAN通信制御部13aは、アクセス制御部14aを備え、また実施の形態1で説明したWLAN通信制御部13が有する機能に加え、無線チャネル制御部3aから帯域要求情報(詳細は後述する)を受け取った場合に、この帯域要求情報に基づき、自装置(WLAN装置1a)が対向するWLAN装置(アクセスポイント)から割り当てられている動作時間の中の一定時間をBT装置2A用に割り当てる機能(帯域割り当て機能)を有する。
The WLAN device 1a includes a WLAN wireless unit 11 and a WLAN
一方、BT装置2aは、BT無線部21およびBT通信制御部22aを備える。BT通信制御部22aは、周波数ホッピングチャネル決定部23aおよびリンク管理部24を備え、無線チャネル制御部3aから使用可能FHチャネル情報および使用可能時間情報(詳細は後述する)を受信すると、これらの情報に基づいて周波数ホッピングチャネル決定部23aが使用するFHチャネルを選択した上で周波数ホッピング通信を行う。
On the other hand, the BT device 2a includes a BT radio unit 21 and a BT
また、無線チャネル制御部3aは、使用チャネル管理部31a、通信品質管理部32およびQoS管理部33を備え、BT装置2aから受け取った情報およびWLAN装置1aから受け取った情報に基づき、BT装置2aに対して使用を許可するFHチャネルの決定、および使用可能時間情報の生成を行う。さらに、BT装置2aから帯域要求情報を受け取った場合に、この帯域要求情報をWLAN装置1aに対して通知する。
The radio channel control unit 3a includes a use channel management unit 31a, a communication
つづいて、本実施の形態の無線通信装置の全体動作について説明する。なお、実施の形態1での動作説明と同様に、特徴的な動作であるWLAN装置1の通信とBT装置2の通信との間の相互干渉を低減するための動作(干渉低減方法)およびこれに関連する動作を中心に説明を行う。また、図12〜図14を参照しながら説明を行う。
Next, the overall operation of the wireless communication apparatus according to the present embodiment will be described. Similar to the explanation of the operation in the first embodiment, the operation (interference reduction method) for reducing the mutual interference between the communication of the
図12〜図14は、実施の形態2の無線通信装置の動作を説明するための図である。図12は、本実施の形態の無線通信装置の動作環境の一例を示している。図12においては、携帯端末が本実施の形態の無線通信装置に相当し、無線LANの通信相手であるWLANアクセスポイント(WLAN#2)と通信するとともにブルートゥースの通信相手であるヘッドセット(BT#2)と通信する場合について示している。また、図12では、WLAN装置1a,BT装置2aをそれぞれ、WLAN#1,BT#1としている。なお、図12に示した環境は、実施の形態1の説明で前提としていた環境(図3に示した環境)に対して、WLAN#7,#8が追加されたものであり、WLANアクセスポイント(WLAN#2)に接続中の端末がWLAN#1(WLAN装置1a),#7,#8の3つとなっている。図13は、図12に示したWLAN#1〜#8がそれぞれ使用するWLANチャネル(通信用WLANチャネル)の周波数軸上における位置関係の一例を示す図である。
12-14 is a figure for demonstrating operation | movement of the radio | wireless communication apparatus of
図12に示した環境において、WLAN#3およびWLAN#4がIEEE802.11b/g/nで規定されているチャネルであるWLANチャネル1(CH1:2401〜2423MHz)を使用して通信を行い、WLAN#1、WLAN#2、WLAN#7およびWLAN#8がWLANチャネル6(CH6:2426〜2448MHz)を使用して通信を行い、WLAN#5およびWLAN#6がWLANチャネル11(CH11:2451〜2473MHz)を使用して通信を行う場合、本実施の形態の無線チャネル制御部3aは、BT装置2aに対して使用を許可するFHチャネルを図13に示したように選択する。すなわち、無線チャネル制御部3aは、まず、WLAN#1〜#8で使用されているWLANチャネル(通信用WLANチャネル)1,6,11と重なっていないFHチャネル(中心周波数が2424MHz,2425MHz,2449MHz,2450MHzの4つのFHチャネルと、2474MHz〜2480MHzの間の7つのFHチャネルの計11個のFHチャネル)を良好チャネル(使用可能なFHチャネル)として選択し、さらに、周波数ホッピング通信が可能となるように、不足しているFHチャネルをWLAN装置1aが使用中のWLANチャネル6から最も離れたFHチャネル4個以上を追加選択する。例えば、2402〜2405MHz,2472〜2473MHzの範囲にあるFHチャネルを追加選択する。そして、これらの良好チャネルとして選択したFHチャネル、および追加選択したFHチャネルを合わせたものを、使用可能なFHチャネルとしてBT装置2aに通知する(選択したFHチャネルを示す使用可能FHチャネル情報を通知する)。なお、実施の形態1で示した動作と同様に、誤検出危険チャネル、送信時使用不可チャネルおよび受信時使用不可チャネルを考慮した選択動作を実施しても構わない。図13では、追加選択したFHチャネルを不良チャネルと記載している。
In the environment shown in FIG. 12,
図14では、WLAN装置1a(WLAN#1)がWLANアクセスポイント(WLAN#2)に対してデータを送信する場合のシーケンスを示しており、このデータ送信動作の影響を受けるBT装置2aおよび他のWLAN装置(WLAN#7,#8)の動作も併せて記載している。
FIG. 14 shows a sequence in the case where the WLAN device 1a (WLAN # 1) transmits data to the WLAN access point (WLAN # 2). The BT device 2a affected by this data transmission operation and other The operation of the WLAN device (
図14において、時刻t0〜t1では、WLAN#1とWLAN#2がBeaconの送受信及び、RTS/CTSを用いたデータ通信を行うシーケンスについて記している。なお、IEEE802.11b/g/nでは、通信フレーム内のNAV(Network Allocation Vector)情報を受信した同一WLANチャネルで動作する他端末は、通知された時間(NAV情報が示す時間)では通信を保留する。図14の例では、OthersとしているWLAN#7,#8が他端末に相当し、また、灰色で記載されている部分(ハッチング部分)がNAV情報に対応する区間となり、この区間で通信を保留している様子を示している。BT装置2および対向するBT装置(通信相手)は、無線チャネル制御部3aから通知された使用可能FHチャネル情報に基づき決定した利用FHチャネルで動作しているものとし、ここでは、図13に示した良好チャネルおよび不良チャネルが利用FHチャネルであるものとする。
In FIG. 14, a sequence in which
すなわち、本実施の形態の無線通信装置では、図14に示した時刻t0〜t1の区間において、WLAN装置1a(WLAN#1)は図示したシーケンスを実行してデータ伝送を行う。一方、BT装置2aは、この区間において図13に示した良好チャネルおよび不良チャネルを使用して周波数ホッピング通信を行う。そして、時刻t1〜t2において、WLAN装置1aは、通信相手であるWLAN#2及び同一WLANチャネルで動作する他端末(Othersとして示したWLAN#7,#8)に対して、通信を保留させるNAVを含んだCTS-to-itselfフレームを送信し、一定時間(t2−t1時間−CTS-to-itselfフレーム送信時間)の間、WLAN通信が発生しないようにする。また、WLAN装置1aは、上記送信したCTS-to-itselfフレームに含まれていたものと同じ予約帯域時間(NAV情報が示す時間)を示す帯域割り当て時間情報、を無線チャネル制御部3aに通知する。この通知を受けた無線チャネル制御部3aは、通知内容、およびこれ以前にWLAN装置1aから通知され、保持しておいた使用チャネル情報に基づいて、使用可能FHチャネルを決定し、さらに、決定結果を示す使用可能FHチャネル情報およびその有効期限(WLAN装置1aなどが通信を停止する期間に相当し、図14の場合はt1〜t2の期間となる)を示す使用可能時間情報をBT装置2aに対して通知する。BT装置2aは、無線チャネル制御部3aから使用可能FHチャネル情報および使用可能時間情報の通知を受けると、WLAN装置1aが使用するWLANチャネル6が自身の通信のために開放されたことを認識し、図15に示したように、2424〜2450MHzおよび2474〜2480MHzの範囲に含まれるFHチャネルの中から選択したFHチャネル(ただし周波数ホッピング通信における必要最小限の数以上のFHチャネルとする)を利用して周波数ホッピング通信を行う。時刻t1〜t2の区間が終了すると、BT装置2aは、時刻t0〜t1の区間で使用していたFHチャネルと同じFHチャネルを使用した通信に復帰する。
That is, in the wireless communication device of the present embodiment, the WLAN device 1a (WLAN # 1) performs data transmission by executing the sequence shown in the section from time t0 to time t1 shown in FIG. On the other hand, the BT device 2a performs frequency hopping communication using the good channel and the bad channel shown in FIG. From time t1 to time t2, the WLAN device 1a causes the NAV to suspend communication with the communication
なお、図14に示した動作は、BT装置2aが帯域要求情報を無線チャネル制御部3aに通知した場合に実行する。すなわち、BT装置2aが帯域要求情報を出力すると、これが無線チャネル制御部3a経由でWLAN装置1aに通知され、帯域要求情報の通知を受けたWLAN装置1aは、CTS-to-itselfフレームを送信して、自装置および周囲のWLAN#7,#8が使用するWLANチャネル6を一定期間(t1〜t2の区間)開放する。
The operation shown in FIG. 14 is executed when the BT device 2a notifies the wireless channel control unit 3a of bandwidth request information. That is, when the BT device 2a outputs the bandwidth request information, this is notified to the WLAN device 1a via the radio channel control unit 3a, and the WLAN device 1a that has received the notification of the bandwidth request information transmits a CTS-to-itself frame. Thus, the
このようにして、WLAN装置1aが使用するWLANチャネルを一定期間BT装置2aに対して貸し出すことにより、通信品質保証を必要とするトラフィックや、時間制限の厳しいトラフィックに対して、適応的にWLANチャネルを開放することが可能となり、干渉回避を行った上で、所望のスループットを達成することが可能になる。 In this way, by lending the WLAN channel used by the WLAN device 1a to the BT device 2a for a certain period of time, the WLAN channel can be adaptively adapted to traffic that requires communication quality guarantee and traffic with severe time restrictions. Can be released, and it is possible to achieve a desired throughput while avoiding interference.
なお、本実施の形態では、WLANチャネルの開放にCTS−to−itselfフレームを使用する場合に例について示したが、これに限らずTXOP(Transmission Opportunity)、HCCA、PS−Poll(Power Save-Poll)などを用いて実現することも可能である。また、同様の効果を実現できるのであればフレーム種別を限定するものではない。 In the present embodiment, an example has been described in which a CTS-to-itself frame is used for releasing a WLAN channel. However, the present invention is not limited to this, and is not limited to this. ) Or the like. Further, the frame type is not limited as long as the same effect can be realized.
また、実施の形態1で示した、誤検出危険チャネル、送信時使用不可チャネル、受信時使用不可チャネルなどを考慮して制御(使用可能なFHチャネルの決定)を行っても構わない。 Further, control (determination of usable FH channel) may be performed in consideration of the erroneous detection risk channel, the transmission unavailable channel, the reception unavailable channel, and the like described in the first embodiment.
さらに、WLAN装置1aは、チャネル通信品質情報を元に周囲のWLAN装置の通信状況を把握した上で、実施の形態1に示す動作周波数(使用するWLANチャネル)の変更動作と本実施の形態で示した通信時間の割当(使用するWLANチャネルでの通信を一定期間停止してBT装置2aに使用させる制御)を組み合わせて使用することも可能である。 Further, the WLAN device 1a recognizes the communication status of surrounding WLAN devices based on the channel communication quality information, and then changes the operating frequency (the WLAN channel to be used) shown in the first embodiment and the present embodiment. It is also possible to use a combination of the indicated communication time allocations (control in which communication on the used WLAN channel is stopped for a certain period and used by the BT device 2a).
このように、本実施の形態の無線通信装置では、BT装置は通信品質が劣化して帯域不足になると、新たな帯域の割り当てを要求する帯域要求情報を無線チャネル制御部経由でWLAN装置へ通知し、WLAN装置は、帯域要求情報を受け取った場合には、通信相手の通信装置および周囲の通信装置に対して、自装置が使用しているWLANチャネル(通信用WLANチャネル)と同じチャネルでの通信を一定期間実施しないように依頼をすることとした。そして、この通信が実施されない期間において、BT装置は、使用しないように設定された通信用WLANチャネルと同じ帯域のFHチャネルを使用して周波数ホッピング通信を行うこととした。これにより、BT装置に対する効率的な良好チャネルの割り当てが可能となり、音声パケットなどの比較的QoSが高い通信を行うBT端末に対して所望の通信品質を満たす帯域を、干渉を回避した上で割り当てることができる。 As described above, in the wireless communication device according to the present embodiment, when the communication quality deteriorates and the bandwidth becomes insufficient, the BT device notifies the WLAN device via the wireless channel control unit of bandwidth request information for requesting a new bandwidth allocation. When the WLAN device receives the bandwidth request information, the WLAN device uses the same channel as the WLAN channel (communication WLAN channel) used by the own device for the communication device of the communication partner and the surrounding communication devices. A request was made not to carry out communication for a certain period. In a period in which this communication is not performed, the BT device performs frequency hopping communication using the FH channel having the same band as the communication WLAN channel set not to be used. This makes it possible to efficiently allocate a good channel to the BT device, and allocate a band that satisfies a desired communication quality to a BT terminal that performs communication with a relatively high QoS such as a voice packet while avoiding interference. be able to.
以上のように、本発明にかかる無線通信装置は、異なる複数の通信装置を備えた複合無線装置に有用であり、特に、備えている各通信装置が同じ周波数帯のチャネルを利用して通信する無線通信装置に適している。 As described above, the wireless communication apparatus according to the present invention is useful for a composite wireless apparatus including a plurality of different communication apparatuses, and in particular, each of the included communication apparatuses communicates using a channel in the same frequency band. Suitable for wireless communication devices.
1、1a WLAN装置
2、2a BT装置
3、3a 無線チャネル制御部
11 WLAN無線部
12 キャリアセンス部
13、13a WLAN通信制御部
14、14a アクセス制御部
21 BT無線部
22、22a BT通信制御部
23、23a 周波数ホッピングチャネル決定部
24 リンク管理部
31、31a 使用チャネル管理部
32 通信品質管理部
33 QoS管理部
1,
Claims (24)
ブルートゥース規格に従った動作を実行するBT装置と、
前記WLAN装置で生成されたチャネル情報に基づいて、前記BT装置が使用可能なチャネルを決定する無線チャネル制御部と、
を備え、
前記BT装置は、前記無線チャネル制御部での決定結果に従って周波数ホッピング通信を行い、また、通信品質の劣化を検出した場合には、不足帯域または必要帯域を前記無線チャネル制御部に対して通知し、
前記無線チャネル制御部は、前記BT装置から不足帯域または必要帯域の通知を受けた場合には、前記WLAN装置に対し、使用チャネルの変更、または使用チャネルにおける通信の一時的な停止を指示する
ことを特徴とする無線通信装置。 A WLAN device that performs an operation in accordance with the wireless LAN standard, and generates channel information used by the own device and other communication devices in the surroundings when performing a channel scan;
A BT device that performs operations in accordance with the Bluetooth standard;
A radio channel controller that determines a channel that can be used by the BT device based on channel information generated by the WLAN device;
With
The BT device performs frequency hopping communication according to the determination result in the radio channel control unit, and notifies the radio channel control unit of a shortage band or a necessary band when a deterioration in communication quality is detected. ,
When the radio channel control unit receives a notification of insufficient bandwidth or necessary bandwidth from the BT device, the wireless channel control unit instructs the WLAN device to change the used channel or temporarily stop communication in the used channel. A wireless communication device.
前記無線チャネル制御部は、前記更新されたチャネル情報に基づいて、前記BT装置が使用可能なチャネルを再決定する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 When receiving an instruction to change the use channel from the wireless channel control unit, the WLAN device changes the use channel according to the instruction content and updates the channel information.
The radio communication apparatus according to claim 1, wherein the radio channel control unit re-determines a channel that can be used by the BT apparatus based on the updated channel information.
前記無線チャネル制御部は、WLAN装置に対して使用チャネルの変更指示を行う場合、前記通信品質情報に基づいて変更後の使用チャネルを決定し、当該決定したチャネルへの変更を指示する
ことを特徴とする請求項1または2に記載の無線通信装置。 The WLAN device further generates communication quality information of each channel used by itself or another communication device when performing a channel scan,
When the wireless channel control unit instructs the WLAN device to change the used channel, the wireless channel control unit determines the used channel after the change based on the communication quality information, and instructs the change to the determined channel. The wireless communication apparatus according to claim 1 or 2.
前記無線チャネル制御部は、前記WLAN装置が通信を停止している期間においては、通信停止中のチャネルと同一周波数帯のチャネルを使用した通信を前記BT装置に対して許可する
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 When the WLAN device is instructed to temporarily stop communication in the used channel by the wireless channel control unit, the WLAN device stops communication in the used channel for a certain period of time with respect to the communication device of the communication partner and other surrounding communication devices. Stop the communication for a certain period after instructing
The wireless channel control unit permits the BT device to communicate using a channel in the same frequency band as the channel in which communication is stopped during the period in which the WLAN device has stopped communication. The wireless communication apparatus according to claim 1.
前記WLAN装置が、チャネルスキャンを実行し、自装置および周囲の他の通信装置がそれぞれ使用しているチャネルの情報を生成するチャネル情報生成ステップと、
前記無線チャネル制御部が、前記チャネル情報に基づいて、前記BT装置が使用可能なチャネルを決定する使用可能チャネル決定ステップと、
前記BT装置が、前記無線チャネル制御部での決定結果に従った周波数ホッピング通信中に通信品質の劣化を検出した場合に、不足帯域または必要帯域を前記無線チャネル制御部に対して通知する要求帯域通知ステップと、
前記無線チャネル制御部が、前記BT装置から不足帯域または必要帯域の通知を受けた場合に、前記WLAN装置に対し、使用チャネルの変更、または使用チャネルにおける通信の一時的な停止を指示する動作指示ステップと、
を含むことを特徴とする帯域制御方法。 WLAN device that performs communication according to the wireless LAN standard, BT device that performs communication according to the Bluetooth standard, and a wireless channel control unit that determines a channel that can be used by the BT device based on information obtained from the WLAN device A bandwidth control method to be executed by a wireless communication device comprising:
A channel information generation step in which the WLAN device performs channel scan and generates information on channels used by the own device and other communication devices in the vicinity;
The wireless channel control unit determines an available channel based on the channel information, and determines a channel that can be used by the BT device;
Request band for notifying the radio channel control unit of a shortage band or a necessary band when the BT device detects deterioration of communication quality during frequency hopping communication according to the determination result in the radio channel control unit A notification step;
When the wireless channel control unit receives a notification of an insufficient bandwidth or a necessary bandwidth from the BT device, an operation instruction for instructing the WLAN device to change a used channel or temporarily stop communication in the used channel Steps,
A bandwidth control method comprising:
前記WLAN装置は、前記動作指示ステップでの指示内容に従って使用チャネルを変更するとともに前記チャネル情報を更新し、
前記無線チャネル制御部は、前記更新されたチャネル情報に基づいて、前記BT装置が使用可能なチャネルを再決定する
ことを特徴とする請求項13に記載の帯域制御方法。 When the use channel change instruction is given in the operation instruction step,
The WLAN device changes the use channel according to the instruction content in the operation instruction step and updates the channel information,
The band control method according to claim 13, wherein the radio channel control unit re-determines a channel that can be used by the BT device based on the updated channel information.
前記動作指示ステップでは、WLAN装置に対して使用チャネルの変更指示を行う場合、前記通信品質情報に基づいて変更後の使用チャネルを決定し、当該決定したチャネルへの変更を指示する
ことを特徴とする請求項13または14に記載の帯域制御方法。 In the channel information generation step, communication quality information of each channel used by the own device or another communication device is further generated,
In the operation instruction step, when an instruction to change the use channel is given to the WLAN device, the use channel after the change is determined based on the communication quality information, and the change to the determined channel is instructed. The band control method according to claim 13 or 14.
前記WLAN装置は、通信相手の通信装置および周囲の他の通信装置に対して当該使用チャネルにおける通信を一定期間停止するように指示を行った後、一定期間通信を停止し、
前記無線チャネル制御部は、前記WLAN装置が通信を停止している期間においては、通信停止中のチャネルと同一周波数帯のチャネルを使用した通信を前記BT装置に対して許可する
ことを特徴とする請求項13に記載の帯域制御方法。 When it is instructed to temporarily stop communication in the use channel in the operation instruction step,
The WLAN device instructs the communication device of the communication partner and other surrounding communication devices to stop the communication in the use channel for a certain period, and then stops the communication for a certain period.
The wireless channel control unit permits the BT device to communicate using a channel in the same frequency band as the channel in which communication is stopped during the period in which the WLAN device has stopped communication. The bandwidth control method according to claim 13.
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