CN102571169B - 无线lan装置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

提供能够抑制尺寸和成本的增加并且能够避免发生长时间不能通信状态的无线LAN装置及其控制方法。能够使用雷达和无线LAN系统共用的特定的频率信道进行无线通信的接入点(100)包括：天线(101)至(104)；无线通信部(180)，其使用对天线(101)至(104)的每个天线设置的发送接收电路(140)、(150)、(160)、(170)进行MIMO方式的无线通信；控制部(120)，其在无线通信中正使用的频率信道是特定的频率信道的情况下，对无线通信部(180)进行控制，使得使用发送接收电路(140)、(150)、(160)、(170)中的发送接收电路(170)对正使用的频率信道以外的频率信道进行雷达波监视。

Description

无线LAN装置及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种在无线LAN系统中进行多入多出(MIMO：Multiple Input Multiple Output)方式的无线通信的无线LAN装置及其控制方法。
背景技术
近年来，在无线LAN系统中使用如下一种多入多出(MIMO)方式：为了有效地利用有限的频率资源，发送侧通过多个天线以同一频带同时发送多个流(数据序列)，并且接收侧通过多个天线接收该流并分离成各个流。根据这种MIMO方式，能够提高频率利用效率，能够提高数据传输速度。
另外，在无线LAN系统中，除了以往使用的2.4GHz带之外，还能够使用5GHz带，例如能够使用包含在被称为W52的5.15GHz～5.25GHz带中的频率信道36、40、44、48；包含在被称为W53的5.25GHz～5.35GHz带中的频率信道52、56、60、64；以及包含在被称为W56的5.47GHz～5.725GHz带中的频率信道100、104、...、140。
但是，在W53和W56的各个频带中使用船舶用、航空器用、军用等的移动雷达、气象用的固定雷达，导致雷达和无线LAN系统共用该频带。因此，在无线LAN系统中作为主站的接入点附有安装用于避免与雷达波干扰的动态频率选择(DFS)功能的义务(例如参照专利文献1)。
DFS具有对雷达波的运用前监视、运用中监视和撤除(立ち退き)、循环使用限制的各个功能。此外，下面将要求DFS的W53和W56等频带称为“DFS带”，不要求DFS的W52等频带称为“非DFS带”。
运用前监视被称为CAC(Channel Availability Check：信道可用性检查)，是如下一种功能：在开始包含在DFS带中的频率信道中的通信之前，将该频率信道作为对象进行一分钟雷达波的监视，确认是否检测出雷达波。在检测出雷达波的情况下不能使用该频率信道。
运用中监视被称为ISM(In Service Monitoring：在线监视)，在包含在DFS带的频率信道中进行通信的期间，对该频率信道始终继续进行雷达波的监视。在检测出雷达波的情况下，在10秒内停止利用该频率信道对作为通信对方的无线LAN终端进行的通信，并利用其它频率信道重新开始通信。
循环利用限制是如下一种功能：检测出雷达波的频率信道在该检测之后的30分钟内禁止通信。
专利文献1：日本特开2007-325041号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，当接入点在包含在DFS带中的频率信道中进行通信的过程中检测出雷达波后想要在包含在DFS带中的其它频率信道中重新开始通信时，需要进行上述的CAC，因此至少在一分钟内是不能重新开始通信的。因而，存在接入点处于长时间不能通信的状态的问题。
为了避免这样的问题，考虑到：将雷达波监视专用的电路追加到接入点上，在包含在DFS带中的频率信道中进行通信的同时，使用该监视专用电路事先对其它频率信道进行雷达波监视。但是，在这种方法中存在由于追加监视专用电路而导致接入点的尺寸和成本增加的问题。
因此，本发明的目的在于提供一种抑制尺寸和成本的增加并且能够避免发生长时间不能通信的状态的无线LAN装置及其控制方法。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题，本发明具有以下特征。首先，本发明所涉及的无线LAN(local area network：局域网)装置的特征的要点在于，一种能够使用雷达和无线LAN系统所共用的特定的频率信道进行通信的无线LAN装置(接入点100)，包括：多个天线(天线101至104)；无线通信部(无线通信部180)，其包括多个发送接收电路(发送接收电路140、150、160、170)，使用上述多个发送接收电路进行MIMO方式的无线通信，其中，对上述多个天线中的每个天线设置上述发送接收电路；以及控制部(控制部120)，其在无线通信中正使用的频率信道是上述特定的频率信道的情况下，对上述无线通信部进行控制，使得使用上述多个发送接收电路中的一个发送接收电路(发送接收电路170)对上述正使用的频率信道以外的频率信道进行雷达波监视。
根据这样的特征，在无线通信中正使用的频率信道是雷达和无线LAN系统所共用的特定的频率信道(即，包含在DFS带中的频率信道)的情况下，无线LAN装置使用用于MIMO方式的无线通信的多个发送接收电路中的一个发送接收电路，对正使用的频率信道以外的频率信道进行雷达波监视。
由此，在包含在DFS带中的频率信道中进行无线通信的同时，能够事先进行对于其它的频率信道的雷达波监视，因此，即使正使用的频率信道中检测出雷达波也能够避免无线LAN装置处于长时间不能通信的状态。
另外，构成为使用用于MIMO方式的无线通信的多个发送接收电路中的一个发送接收电路进行雷达波监视，因此，不需要追加雷达波监视专用的电路，能够抑制无线LAN装置的尺寸和成本的增加。
因此，根据上述特征，能够提供一种抑制尺寸和成本的增加、并且能够避免发生长时间不能通信的状态的无线LAN装置。
本发明所涉及的无线LAN装置的其它的特征的要点在于，在上述特征所涉及的无线LAN装置中，在上述正使用的频率信道中检测出雷达波的情况下，上述控制部对上述无线通信部进行控制，使得将上述正使用的频率信道切换为通过使用上述一个发送接收电路进行的上述雷达波监视没有检测出雷达波的频率信道。
本发明所涉及的无线LAN装置的其它的特征的要点在于，在上述特征所涉及的无线LAN装置中，在上述正使用的频率信道是上述特定的频率信道的情况下，上述控制部对上述无线通信部进行控制，使得使用上述一个发送接收电路进行上述雷达波监视的同时，使用剩余的发送接收电路(发送接收电路140、150、160)进行MIMO方式的无线通信。
本发明所涉及的无线LAN装置的其它的特征的要点在于，在上述特征所涉及的无线LAN装置中，在上述正使用的频率信道不是上述特定的频率信道的情况下，上述控制部对上述无线通信部进行控制，使得使用全部的上述多个发送接收电路进行MIMO方式的无线通信。
本发明所涉及的控制方法的特征的要点在于，一种能够使用雷达和无线LAN系统所共用的特定的频率信道进行无线通信的无线LAN装置的控制方法，包括以下步骤：使用多个发送接收电路进行MIMO方式的无线通信，其中，对多个天线中的每个天线设置上述发送接收电路；在无线通信中正使用的频率信道是上述特定的频率信道的情况下，使用上述多个发送接收电路中的一个发送接收电路对上述正使用的频率信道以外的频率信道进行雷达波监视。
本发明所涉及的控制方法的其它特征的要点在于，在上述特征所涉及的控制方法中，还包括以下步骤：在上述正使用的频率信道中检测出雷达波的情况下，将上述正使用的频率信道切换为通过使用上述一个发送接收电路进行的上述雷达波监视没有检测出雷达波的频率信道。
本发明所涉及的控制方法的其它特征的要点在于，在上述特征所涉及的控制方法中，在进行上述雷达波监视的步骤中，在上述正使用的频率信道是上述特定的频率信道的情况下，使用上述一个发送接收电路进行上述雷达波监视的同时，使用剩余的发送接收电路进行MIMO方式的无线通信。
本发明所涉及的控制方法的其它特征的要点在于，在上述特征所涉及的控制方法中，还包括以下步骤，在上述正使用的频率信道不是上述特定的频率信道的情况下，使用全部的上述多个发送接收电路进行MIMO方式的无线通信。
发明的效果
根据本发明，能够提供一种抑制尺寸和成本的增加、并且能够避免发生长时间不能通信状态的无线LAN装置及其控制方法。
附图说明
图1是用于说明本发明的实施方式所涉及的无线LAN系统的概要的概要结构图。图1的(a)表示以单用户MIMO(SU-MIMO)方式进行无线通信的方式，图1的(b)表示以多用户(MU-MIMO)方式进行无线通信的方式。
图2是用于说明包含在5GHz带中的各个频率信道的图。
图3是表示本发明的实施方式所涉及的接入点的结构的图。
图4是表示本发明的实施方式所涉及的振荡电路的结构的图。
图5是用于说明本发明的实施方式所涉及的接入点的概要动作的图。
图6是表示本发明的实施方式所涉及的详细动作例1的雷达波监视处理的流程图。
图7是表示本发明的实施方式所涉及的详细动作例1的通信处理的流程图。
图8是表示本发明的实施方式所涉及的详细动作例1的通信系统和监视系统的状态转移的图。
图9是表示本发明的实施方式所涉及的详细动作例2的雷达波监视处理的流程图。
图10是表示本发明的实施方式所涉及的详细动作例2的通信处理的流程图。
图11是表示本发明的实施方式所涉及的详细动作例2的通信系统和监视系统的状态转移的图。
附图标记说明
101～104：天线；120：控制部；121：振荡电路；121a：基准振荡器；121b、121c：PLL电路；122：存储器；123：CPU；130：MAC/BBP；140、150、160、170：发送接收电路；141：DAC；142：滤波器；143：混频器；144：PA；145：发送接收切换开关；146：LNA；147：混频器；148：滤波器；149：ADC；150：发送接收电路；151：DAC；152：滤波器；153：混频器；154：PA；155：发送接收切换开关；156：LNA；157：混频器；158：滤波器；159：ADC；160：发送接收电路；161：DAC；162：滤波器；163：混频器；164：PA；165：发送接收切换开关；166：LNA；167：混频器；168：滤波器；169：ADC；170：发送接收电路；171：DAC；172：滤波器；173：混频器；174：PA；175：发送接收切换开关；176：LNA；177：混频器；178：滤波器；179：ADC；180：无线通信部；200：无线LAN终端。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式以(1)无线LAN系统的概要、(2)接入点的结构、(3)接入点的动作、(4)实施方式的效果、(5)其它的实施方式的顺序进行说明。在以下的各个实施方式中的附图中，对相同或者类似的部分附以相同或者类似的附图标记。
(1)无线LAN系统的概要
首先，对本实施方式所涉及的无线LAN系统1的概要进行说明。在本实施方式中，对基于在IEEE中制定有标准的IEEE802.11n或者在IEEE中正在制定标准中的IEEE802.11ac的无线LAN系统进行说明。
图1是用于说明本实施方式所涉及的无线LAN系统1的概要的概要结构图。图1的(a)表示以IEEE802.11n所支持的单用户MIMO(SU-MIMO)方式进行无线通信的无线LAN系统1。图1的(b)表示以IEEE802.11ac所支持的多用户MIMO(MU-MIMO)方式进行无线通信的无线LAN系统1。
图1的(a)所示的无线LAN系统1具备接入点100和无线LAN终端200。接入点100是连接到省略图示的网络上来能够进行无线通信的固定型的无线LAN装置。无线LAN终端200是用户携带的便携式的无线LAN装置，例如是无线LAN卡、USB无线LAN适配器、无线LAN安装型游戏机、无线LAN安装型笔记本PC、无线LAN安装型移动电话机等。
如图1的(a)所示，在SU-MIMO方式中，例如在下行链路中，接入点100通过多个天线在同一频带中同时发送多个流S1～S4，并且一个无线LAN终端200通过多个天线接收该流并分离及提取出各个流。具体地，接入点100通过不同的天线发送各个流，或者以不同的指向性发送各个流。
如图1的(b)所示的无线LAN系统1具备接入点100和多个无线LAN终端200。接入点100是连接到省略图示的网络上来能够进行无线通信的固定型的无线LAN装置。多个无线LAN终端200分别是用户携带的便携式的无线LAN装置，例如是无线LAN卡、USB无线LAN适配器、无线LAN安装型游戏机、无线LAN安装型笔记本PC、无线LAN安装型移动电话机等。
如图1的(b)所示，在MU-MIMO方式中，例如在下行链路中，接入点100通过多个天线在同一频带中同时发送多个流S1～S4，并且多个无线LAN终端200通过多个天线接收该流并分离及提取出发给本终端的流。具体地，接入点100通过以不同的指向性发送各个流，将无线LAN终端200#1～#4中的每个无线LAN终端的传输路径在空间上复用(空间复用)。
这样，在SU-MIMO方式、MU-MIMO方式等的MIMO方式中，能够以同一频带并行传输多个流，因此能够提高频率利用效率。
在本实施方式中，无线LAN系统1能够使用包含在5GHz带中的各个频率信道进行无线通信。图2是用于说明包含在5GHz带中的各个频率信道的图。
如图2所示，在5GHz带中，无线LAN系统1能够使用被称为W52的5.15GHz～5.25GHz带中所包含的频率信道36、40、44、48；被称为W53的5.25GHz～5.35GHz带中所包含的频率信道52、56、60、64；以及被称为W56的5.47GHz～5.725GHz带中所包含的频率信道100、104、...、140。另外，关于包含在5.735GHz～5.835GHz带中的频率信道149、153、157、161、165，虽然在日本不能使用，但是存在可以使用的国家。
5.15GHz～5.25GHz带(W52)是不与雷达共用的频带，是不要求DFS的非DFS带。5.25GHz～5.35GHz带(W53)是与雷达共用的频带，是要求DFS的DFS带。5.47GHz～5.725GHz带(W56)是与雷达共用的频带，是要求DFS的DFS带。以下，将包含在W53的频带中的频率信道52、56、60、64和包含在W56的频带中的频率信道100、104、...、140适当地称为“特定的频率信道”。
此外，在IEEE802.11a中，将频率信道一个一个使用，但在IEEE802.11n中，也能够将两个频率信道绑定在一起使用，在IEEE802.11ac中，也能够将四个频率信道绑定在一起使用。
(2)接入点的结构
接着，说明本实施方式所涉及的接入点100的结构。图3是表示接入点100的结构的图。
如图3所示，接入点100具备：多个天线101～104，其用于进行MIMO方式的无线通信；无线通信部180，其构成为通过天线101～104进行MIMO方式的无线通信；以及网络I/F 110，其构成为与网络进行通信。此外，在本实施方式中，对天线根数是4根的结构进行说明，但天线的根数也可以是2根或者8根等。
无线通信部180包括：对天线101～104中每个天线设置的发送接收电路140、150、160、170；与发送接收电路140、150、160、170相连接的介质访问控制器(MAC)/基带处理器(BBP)130。
发送接收电路140、150、160、170各自通过相应的天线发送接收无线信号。MAC/BBP 130是收纳MAC部和BBP部的各个模块的半导体集成电路，MAC部位于数据链路层(第二层)的下层，进行以规定形式的帧为单位的发送接收、错误检测等。BBP部进行通信信号的调制/解调、编码/解码等的处理。并且，MAC/BBP 130构成为进行MIMO方式的无线通信所需要的各种信号处理、雷达波监视所需要的各种信号处理。这些信号处理属于现有技术的范围，因此省略详细的说明。
发送接收电路140作为发送系统，包括：数字/模拟转换器(DAC)141，其被输入来自MAC/BBP 130的输出；滤波器142，其被输入来自DAC 141的输出；混频器143，其被输入来自滤波器142的输出和振荡信号f1；功率放大器(PA)144，其被输入来自混频器143的输出；以及发送接收切换开关145，其被输入来自PA 144的输出并将该输出传给天线101。另外，发送接收电路140作为接收系统，包括：发送接收切换开关145，其被输入来自天线101的输出；低噪声放大器(LNA)146，其被输入来自发送接收切换开关145的输出；混频器147，其被输入来自LNA 146的输出和振荡信号f1；滤波器148，其被输入来自混频器147的输出；模拟/数字转换器(ADC)149，其被输入来自滤波器148的输出。
发送接收电路150作为发送系统，包括：DAC 151，其被输入来自MAC/BBP 130的输出；滤波器152，其被输入来自DAC151的输出；混频器153，其被输入来自滤波器152的输出和振荡信号f1；PA 154，其被输入来自混频器153的输出；发送接收切换开关155，其被输入来自PA 154的输出并将该输出传给天线102。另外，发送接收电路150作为接收系统，包括：发送接收切换开关155，其被输入来自天线102的输出；LNA 156，其被输入来自发送接收切换开关155的输出；混频器157，其被输入来自LNA 156的输出和振荡信号f1；滤波器158，其被输入来自混频器157的输出；以及ADC 159，其被输入来自滤波器158的输出。
发送接收电路160作为发送系统，包括：DAC 161，其被输入来自MAC/BBP 130的输出；滤波器162，其被输入来自DAC161的输出；混频器163，其被输入来自滤波器162的输出和振荡信号f1；PA 164，其被输入来自混频器163的输出；以及发送接收切换开关165，其被输入来自PA 164的输出并将该输出传给天线103。另外，发送接收电路160作为接收系统，包括：发送接收切换开关165，其被输入来自天线103的输出；LNA 166，其被输入来自发送接收切换开关165的输出；混频器167，其被输入来自LNA 166的输出和振荡信号f1；滤波器168，其被输入来自混频器167的输出；以及ADC 169，其被输入来自滤波器168的输出。
发送接收电路170作为发送系统，包括：DAC 171，其被输入来自MAC/BBP 130的输出；滤波器172，其被输入来自DAC171的输出；混频器173，其被输入来自滤波器172的输出和振荡信号f2；PA 174，其被输入来自混频器173的输出；以及发送接收切换开关175，其被输入来自PA 174的输出并将该输出传给天线104。另外，发送接收电路170作为接收系统，包括：发送接收切换开关175，其被输入来自天线104的输出；LNA 176，其被输入来自发送接收切换开关175的输出；混频器177，其被输入来自LNA 176的输出和振荡信号f2；滤波器178，其被输入来自混频器177的输出；以及ADC 179，其被输入来自滤波器178的输出。
此外，无线通信部180的各个结构部件的至少一部分可以集成到一个芯片上。
以发送接收电路140为例说明这样构成的发送接收电路140、150、160的动作。关于发送，DAC 141将来自MAC/BBP 130的数字信号转换为模拟信号，滤波器142去除该模拟信号中的不需要的频率成分，混频器143通过将滤波器142的输出信号与振荡信号f1混合，来进行上变频，PA 144对混频器143的输出信号进行放大，其结果得到的无线信号经由发送接收切换开关145从天线101被发送。关于接收，天线101所接收到的无线信号经由发送接收切换开关145被输入到LNA 146，LNA 146对该无线信号进行放大，混频器147通过将LNA 146的输出信号与振荡信号f1混合，来进行下变频，滤波器148去除混频器147的输出信号中的不需要的频率成分，ADC 149将来自滤波器148的模拟信号转换为数字信号并输出到MAC/BBP 130。此外，发送接收切换开关145在控制部120的控制下在发送和接收的切换时刻进行切换。
在本实施方式中，有如下情况：发送接收电路170使用于MIMO方式的无线通信的情况；发送接收电路170作为雷达波监视专用而使用的情况。在使用于MIMO方式的无线通信的情况下，发送接收电路170进行与发送接收电路140、150、160一样的动作。在这种情况下，输入到发送接收电路170的混频器173、177中的振荡信号f2与振荡信号f1具有相同的频率。与此相对，在作为雷达波监视专用而使用的情况下，发送接收电路170的发送接收切换开关175被固定在接收侧，并且输入到发送接收电路170的混频器173、177中的振荡信号f2与振荡信号f1具有不同的频率。即，发送接收电路170在作为雷达波监视专用而使用时，被控制成在与使用于MIMO方式的无线通信的频率信道不同的频率信道中只进行接收。
接着，对控制部120进行说明。控制部120具备振荡电路121、存储器122和CPU 123。
振荡电路121被输入来自CPU 123的控制信号CS1、CS2，将与控制信号CS1相应的振荡信号f1分别输出到混频器143、147、153、157、163、167，并且将与控制信号CS2相应的振荡信号f2分别输出到混频器173、177。这样，构成为能够独立控制发送接收电路140、150、160分别发送/接收的无线信号的频率(频率信道)和发送接收电路170发送/接收的无线信号的频率(频率信道)。
存储器122与CPU 123相连接，构成为包括：将在CPU 123中执行的程序等、利用该程序的处理所需的信息进行存储的非易失性存储器；将CPU 123所处理的数据暂时存储的易失性存储器。存储器122预先存储用于确定在无线通信中使用的频率信道的优先级的信息。例如，存储器122存储：默认的频率信道的信道号码；第一切换目的地的频率信道的信道号码(CH1)；第二切换目的地的频率信道的信道号码(CH2)；第三切换目的地的频率信道的信道号码(CH3)；以及第四切换目的地的频率信道的信道号码(CH4)。
CPU 123分别与发送接收切换开关145、155、165、175、MAC/BBP 130、振荡电路121、存储器122以及网络I/F 110相连接，通过执行存储在存储器122中的程序来分别控制发送接收切换开关145、155、165、175、MAC/BBP 130、振荡电路121、存储器122以及网络I/F 110。
接着，说明振荡电路121的结构。图4是表示振荡电路121的结构的图。
如图4所示，振荡电路121包括：基准振荡器121a、PLL电路121b以及121c。基准振荡器121a生成基准振荡信号f0，将基准振荡信号f0分别输出到PLL电路121b、121c。PLL电路121b对从基准振荡器121a输入的基准振荡信号f0以与从CPU 123输入的控制信号CS1相应的倍增率进行倍频，输出其结果得到的振荡信号f1。PLL电路121c对从基准振荡器121a输入的基准振荡信号f0以从CPU 123输入的控制信号CS2相应的倍增率进行倍频，输出其结果得到的振荡信号f2。
(3)接入点的动作
接着，对接入点100的动作以(3.1)概要动作、(3.2)第二动作模式中的详细动作例1、(3.3)第二动作模式中的详细动作例2的顺序进行说明。
(3.1)概要动作
图5是用于说明接入点100的概要动作的图。以下，参照图3和图5对接入点100的概要动作进行说明。此外，在图5中，“4×4”表示在发送和接收中分别将4根天线使用于无线通信，“3×3”表示在发送和接收中分别将3根天线使用于无线通信。
如图5所示，控制部120根据在MIMO方式的无线通信中正使用的频率信道是否为特定的频率信道(即，包含在DFS带中的频率信道)，来切换无线通信部180的动作模式。
具体地，在MIMO方式的无线通信中正使用的频率信道不是特定的频率信道的情况下，控制部120将无线通信部180的动作模式设为第一动作模式。另一方面，在MIMO方式的无线通信中正使用的频率信道是特定的频率信道的情况下，控制部120将无线通信部180的动作模式设为第二动作模式。
在第一动作模式中，控制部120对无线通信部180进行控制，使得使用全部的发送接收电路140、150、160、170进行MIMO方式的无线通信。
另一方面，在第二动作模式中，控制部120对无线通信部180进行控制，使得在使用发送接收电路170对在MIMO方式的无线通信中正使用的频率信道以外的频率信道进行雷达波监视的同时，使用剩余的发送接收电路140、150、160进行MIMO方式的无线通信。该雷达波监视包含上述CAC。
控制部120根据存储在存储器122中的信道优先级的信息，控制使用发送接收电路170进行的雷达波监视。例如，在发送接收电路140、150、160默认使用的频率信道是特定的频率信道的情况下，使用发送接收电路170首先对第一切换目的地的频率信道进行雷达波监视，接着对第二切换目的地的频率信道进行雷达波监视。在后面对于这种监视处理进行详细描述。
另外，在第二动作模式中，发送接收电路140、150、160进行MIMO方式的无线通信的同时，进行上述的ISM。在通过该ISM在正使用的频率信道中检测出雷达波的情况下，控制部120对无线通信部180进行控制，使得将该正使用的频率信道切换为通过使用发送接收电路170进行的雷达波监视没有检测出雷达波的频率信道。
(3.2)第二动作模式中的详细动作例1
接着，对于第二动作模式中的详细动作例1以(3.2.1)详细动作例1所涉及的雷达波监视处理、(3.2.2)详细动作例1所涉及的通信处理、(3.2.3)详细动作例1的状态转移的顺序进行说明。
接入点100使用所设定的频率信道、SSID、WEP键等与无线LAN终端200进行无线通信。其中，关于频率信道，默认的设定值存在，在5GHz带的频率信道中进行通信的情况下如果检测出雷达波，则为了继续进行通信而需要变更频率信道。
下面，将默认的频率信道号码称为“默认CHD”，将切换目的地的频率信道号码称为“切换目的地CH1、CH2、CH3、CH4”。
(3.2.1)详细动作例1所涉及的雷达波监视处理
图6是表示详细动作例1所涉及的雷达波监视处理的流程图。在第二动作模式中，使用发送接收电路170以规定的间隔重复执行该雷达波监视处理。
如图6所示，当以规定的间隔启动雷达波监视处理例程时，在步骤S 80中，CPU 123首先确认本装置是否处于刚接通电源不久。
如果是刚接通电源不久，则没有进行监视频率信道等的设定，因此在步骤S 81中，CPU 123设定初始的监视频率信道。存储器122中预先存储有用于进行无线LAN通信的默认的频率信道CHD以及在该默认CHD中检测出雷达波而处于不能使用的状态的情况下的切换目的地的频率信道、即切换目的地CH1、CH2、CH3、CH4。在接通电源时，CPU 123参照存储器122的内容，将用于无线通信的频率信道设定为默认CHD，将用于雷达波监视处理的频率信道设定为切换目的地CH1。
在步骤S82中，CPU 123对反映监视对象的频率信道的状况的标志F1进行初始化。标志F1是设定在存储器122的规定地址中的值，所谓初始化是将值0写入该地址中的处理。在将标志F1初始化的同时，将成为雷达波监视处理的对象的频率信道的信道号码写入标志F1的“地址AD”的下一个“地址AD+1”中。
在步骤S85中，CPU 123开始进行在所设定的监视对象的频率信道中搜索雷达波的处理。如果不是刚接通电源不久，则CPU123无需进行上述步骤S81、S82，而是在监视对象的频率信道中搜索雷达波。
在步骤S86中，CPU 123确认在监视对象的频率信道中是否检测出雷达波。此外，CPU 123通过与MAC/BBP 130进行交互，能够确认在监视对象的频率信道中是否检测出雷达波(即，是否产生了干扰)。
在没有检测出雷达波的情况下(步骤S86：“否”)，在步骤S87中，CPU 123确认在开始监视对象的频率信道中的搜索起是否经过了一分钟。在确认为没有经过1分钟的情况下(步骤S87：“否”)，处理返回到步骤S85。
另一方面，CPU 123在开始监视对象的频率信道中的搜索起没有检测出雷达波的状态持续了一分钟以上(步骤S87：“是”)的情况下，在步骤S88中，设为对监视对象的频率信道进行用于继续使用的雷达波监视(ISM)的状态，对设定在存储器122的规定地址中的上述标志F1进行设置。具体地，将值1写入规定地址。在该状态下，处于如下状态：标志F1中设置有值1，在标志F1的“地址AD”的下一个“地址AD+1”中设置有作为用于继续使用的雷达波监视的对象的频率信道号码。该频率信道号码利用于后述的通信处理。
另一方面，在步骤S85中搜索监视对象的频率信道的结果是检测到雷达波的情况下(步骤S86：“是”)，CPU 123变更监视对象的频率信道，将上述标志F1复位为值0(步骤S89)，切换监视对象的频率信道(步骤S90)。标志F1的复位是通过将值0写入对应的地址来进行。另外，关于监视对象的频率信道，设定下一个切换目的地CH。此外，关于检测出雷达波的情况下的监视对象的频率信道也可以随机决定。
当以规定的间隔重复执行以上说明的雷达波监视处理例程时，如果在监视对象的频率信道中一分钟以上没有检测出雷达波，则置于存储器122的规定地址中的标志F 1被设定为值1。此时，设定在标志F 1的“地址AD”的下一个“地址AD+1”中的号码的频率信道处于进行用于继续使用的雷达波监视的状态。另一方面，在检测出雷达波的情况下，该标志F1暂时被复位为值0，在发现没有检测出雷达波的频率信道之前依次变更监视对象的频率信道。
如果在变更后的频率信道中一分钟以上没有检测出雷达波，则设置标志F 1。因此，在以下说明的通信处理例程中，参照该标志F1的值，任何时候都能够检测雷达波监视中的频率信道的状况。另外，通过参照标志F1的值，能够获知是否存在一分钟以上没有检测到雷达波的频率信道。
(3.2.2)详细动作例1所涉及的通信处理
图7是表示详细动作例1所涉及的通信处理的流程图。
在步骤S100中，在执行了与无线LAN终端200之间的一般的通信处理之后，在步骤S120中，CPU 123确认是否检测出雷达波。关于雷达波的存在，能够通过向无线通信部180进行询问来获知。在没有检测出雷达波的情况下，直接返回到步骤S100的通信处理，继续进行无线通信。
另一方面，CPU 123在检测出雷达波的情况下(步骤S120：“是”)，在步骤S130中参照设定在存储器122的规定地址中的标志F1的值来确认标志F1中是否设置有值1。
如果标志F1是值1，则存在在雷达波监视处理例程中一分钟以上没有检测出雷达波的频率信道。接着，在步骤S140中，CPU 123变更检测到雷达波的频率信道。如上所述，在检测到雷达波的情况下，需要在10秒以内中止该频率信道的使用，因此立即中止当前的频率信道的使用并进行变更。
在此，变更后的目的地的新的频率信道是在雷达波监视处理例程中一分钟以上没有检测出雷达波而被设定的频率信道，并且是之后也被进行ISM(步骤S88)的频率信道，因此关于该频率信道无需重新等待一分钟，能够立即用作通信用的频率信道。
在完成步骤S140之后，返回到步骤S100，执行一般的通信处理。具体地，CPU 123在变更后的频率信道中，对无线通信部180进行控制，使得立即将信标信号进行广播发送。存在于接入点100的通信范围内的无线LAN终端200检测出该信标信号，变更自己所利用的频率信道。这是一般的无线LAN中的频率信道变更的手续。
此外，在本实施方式中，接入点100在变更频率信道时，没有向无线LAN终端200通知切换目的地，但是也可以将设定在标志F1的“地址AD”的下一个“地址AD+1”中的值作为切换目的地的频率信道而通知给无线LAN终端200。接入点100在检测出雷达波时，需要在10秒以内中止该频率信道的使用，但是在10秒以内，且总发送时间在260msec秒以内的情况下，能够使用已定的频率信道进行通信。因此，对存在于无线LAN的通信范围内来进行通信的无线LAN终端200能够通知切换目的地的频率信道。此外，不仅通知频率信道的号码，还可以同时通知该频率信道是已完成CAC的频率信道。
另一方面，在步骤S130中标志F1不是值1的情况下，也在步骤S150中，CPU 123进行变更频率信道的处理。而且，CPU 123在步骤S160中，确认是否检测出雷达波，如果没有检测出雷达波，则在步骤S170中进一步确认从变更频率信道起是否经过了一分钟。
如果没有经过一分钟，则CPU 123将处理返回到步骤S160，并重复上述处理。而且，频率信道变更处理之后，如果一分钟内没有检测出雷达波，则视为已完成CAC的频率信道，返回到一般的通信处理(步骤S100)。在此，确认是否在一分钟内检测出雷达波是为了满足DFS处理的标准。
如果在该一分钟内再次检测出雷达波，则CPU 123暂且将处理返回到步骤S150，变更通信用的频率信道。然后，同样地，确认是否在一分钟内检测出雷达波(步骤S160、S170)，如果一分钟内没有检测出雷达波则返回到通信处理(步骤S100)。
返回到通信处理(步骤S100)后，接入点100立即在变更后的频率信道中广播发送信标信号。存在于无线LAN的通信范围内的无线LAN终端200接收信标信号，检测变更后的频率信道来设定自己的通信频率信道，然后，进行与接入点100之间的通信处理。
(3.2.3)详细动作例1的状态转移
图8是表示详细动作例1中的通信系统和监视系统的状态转移的图。在此，示出如下情况：使用发送接收电路170监视切换目的地CH1，在变为用于继续使用的监视(ISM)的状态时，在使用发送接收电路140、150、160进行的无线通信中检测出雷达波。
如图8所示，如果监视系统变为ISM的状况(F1＝1)，则将作为在发送接收电路140、150、160中使用的频率信道的默认CHD变更为被监视的切换目的地CH1，之后能够返回到通信ISM，能够立刻使用该频率信道。
另一方面，在检测出雷达波时，如果监视系统没有变为ISM状况(F1＝0)，则频率信道被切换，而发送接收电路140、150、160转移到CAC。
此外，在本实施方式中，在检测出雷达波时标志F1未被设置的情况下，使用发送接收电路140、150、160进行一分钟的雷达波检测，但是可以等待监视系统的结果(F1＝1)，也可以使用通信系统(发送接收电路140、150、160)和监视系统(发送接收电路170)中的比较早的一方的结果。
(3.3)第二动作模式中的详细动作例2
接着，说明第二动作模式中的详细动作例2。在详细动作例2中，说明在接入点100所进行的处理中的与上述详细动作例1不同的点。图9是表示详细动作例2所涉及的雷达波监视处理的流程图。图10是表示详细动作例2所涉及的通信处理的流程图。图11是表示详细动作例2中的通信系统和监视系统的状态转移的图。
如图9所示，在步骤S121中，CPU 123在没有检测出雷达波的情况下不是直接返回到通信处理，而是确认通信用信道是否从初始设定的信道被变更。
在通信用信道从默认CHD被变更的情况下，在步骤S122中，CPU 123使用CPU 123所内置的计时器确认从变更起是否经过了30分钟。如果没有进行信道的变更或者即使进行了变更但从信道变更起没有经过30分钟，则不进行任何操作，直接返回到一般的通信处理而继续进行处理。
另一方面，如果信道从默认CHD被变更，而且从变更起经过了30分钟，则在步骤S123中CPU 123为了使信道恢复为原来的状态，设定标志FR以进行信道回归。具体地，对初始值为值0的标志FR写入值1。
在图10所示的雷达波监视处理例程中，在步骤S84a中的确认、即表示向默认信道的回归请求的标志FR是否被设置为值1的确认变为“是”，将默认CHD设定为监视系统要监视的对象的信道(步骤S84b)，为了开始监视而将标志F1复位为值0(步骤S84c)。
然后，执行对所设定的默认CHD的信道搜索有无干扰的处理(步骤S85)以后的处理。当监视用处理例程完成新设定的信道中的CAC的处理时，标志F1被设置为值1。
此外，因为在监视默认CHD的期间也可能再次检测出雷达波，所以在这种情况下，在详细动作例1中说明的步骤S90中，标志FR被复位，而且对从变更默认CHD起的时间进行计时的计时器也被复位。
当在步骤S123中设置标志FR时，在雷达波监视处理例程中标志F1立刻被复位，因此在雷达波监视处理例程中，在CAC的处理完成前，标志F1不会被设置为值1。如果CAC的处理完成并且标志F1中设置了值1，则步骤S124中的确认变为“是”，将通信用的信道变更为默认CHD(步骤S125)，直接返回到通信处理。
如图11所示，在详细动作例2中，如果检测出雷达波而将使用的信道切换为切换目的地CH1起经过了30分钟，则设置标志FR，监视系统转移到将监视的信道变更为默认CHD的处理。
在此基础上进行CAC，如果经过了一分钟，则设置标志F1。在发送接收电路140、150、160中，经过了30分钟后观察标志F1，转移到信道的变更处理，将通信用的信道变更为默认CHD，转移至通信ISM。
其结果，在详细动作例2中，在进行与详细动作例1相同的处理的基础上，一旦通信用信道从默认CHD被变更起经过了30分钟，就能够将通信用的信道恢复为该默认CHD。
(4)实施方式的效果
如以上说明，本实施方式所涉及的接入点100在无线通信中正使用的频率信道是雷达和无线LAN系统共用的特定的频率信道(即，包含在DFS带中的频率信道)的情况下，使用用于MIMO方式的无线通信的发送接收电路140、150、160、170中的发送接收电路170，对正使用的频率信道以外的频率信道进行雷达波监视。
由此，能够在包含在DFS带中的频率信道中进行无线通信的同时，事先对其它的频率信道进行雷达波监视，因此，即使在正使用的频率信道中检测出雷达波，也能够避免接入点100处于长时间不能通信的状态。
另外，构成为使用用于MIMO方式的无线通信的发送接收电路140、150、160、170中的发送接收电路170来进行雷达波监视，因此无需追加雷达波监视专用的电路，能够抑制接入点100的尺寸和成本的增加。
因此，根据本实施方式，能够提供一种抑制尺寸和成本的增加并且能够避免发生长时间不能通信的状态的接入点100。
在本实施方式中，接入点100在正使用的频率信道中检测出雷达波的情况下，将正使用的频率信道切换为通过使用发送接收电路170进行的雷达波监视没有检测出雷达波的频率信道。由此，在正使用的频率信道中检测出雷达波的情况下，能够立即切换为通过事先的雷达波监视没有检测出雷达波的频率信道，因此能够立即重新开始通信。
在本实施方式中，接入点100在正使用的频率信道是特定的频率信道的情况下，使用发送接收电路170进行雷达波监视的同时，使用剩余的发送接收电路140、150、160进行MIMO方式的无线通信。由此，由于使用发送接收电路170进行雷达波监视的同时，使用剩余的发送接收电路140、150、160进行MIMO方式的无线通信，因此通过MIMO传输，能够提高频率利用效率，实现高速的数据传输。
在本实施方式中，接入点100在正使用的频率信道不是特定的频率信道的情况下，使用全部的发送接收电路140、150、160、170进行MIMO方式的无线通信。由此，正使用的频率信道不是特定的频率信道的情况下，即是包含在非DFS带中的频率信道的情况下，通过使用所有的发送接收电路进行MIMO传输，能够进一步提高频率利用效率，实现高速的数据传输。
在本实施方式中，接入点100是在5GHz带的特定的频率信道中进行无线通信的情况下，始终监视同一5GHz带的其它的频率信道的状况，将该监视的结果和监视中的频率信道号码存储在标志F1的“地址AD”以及标志F1的“地址AD”的下一个“地址AD+1”中。因此，在通信中的频率信道中检测出雷达波的情况下，根据该监视中的频率信道的状况，能够快速地进行频率信道的切换。特别是，如果监视中的频率信道处于继续使用的监视(ISM)的状态，则根据标志F 1的值来确认该状态，在将用于无线LAN的频率信道切换为监视中的频率信道，之后立即输出广播的信标，来恢复到新的频率信道中的无线通信，能够继续新的频率信道中的无线LAN的运用。
(5)其它的实施方式
如上所述，通过实施方式公开了本发明，但是不应该理解为形成该公开的一部分的论述以及附图是限定本发明的。对于本领域技术人员来说，显然能够从该公开中得到各种替代实施方式、实施例以及应用技术。
在上述的实施方式中，主要说明了作为本发明所涉及的无线LAN装置的一例的接入点100，但本发明所涉及的无线LAN装置并不限于接入点，只要是安装DFS功能且支持MIMO方式的无线通信的设备即可。例如，也可以将无线LAN路由器作为本发明所涉及的无线LAN装置。
这样，本发明当然包括此处没有记载的各种实施方式等。因而，本发明的保护范围是根据上述说明仅由适当的权利要求书所涉及的发明特定事项来确定。

Claims (4)

1.一种无线LAN装置，能够使用特定的频率信道进行无线通信，该特定的频率信道是雷达与无线LAN系统共用的频率信道，该无线LAN装置的特征在于，具备：
多个天线；
无线通信部，其包括多个发送接收电路，使用上述多个发送接收电路进行MIMO方式的无线通信，其中，对上述多个天线中的每个天线设置上述发送接收电路；以及
控制部，其在无线通信中正使用的频率信道是上述特定的频率信道的情况下，对上述无线通信部进行控制，使得使用上述多个发送接收电路中的一个发送接收电路对上述正使用的频率信道以外的频率信道进行雷达波监视的同时，使用剩余的发送接收电路进行MIMO方式的无线通信；
在上述正使用的频率信道不是上述特定的频率信道的情况下，上述控制部对上述无线通信部进行控制，使得使用全部的上述多个发送接收电路进行MIMO方式的无线通信。
2.根据权利要求1所述的无线LAN装置，其特征在于，
在上述正使用的频率信道中检测出雷达波的情况下，上述控制部对上述无线通信部进行控制，使得将上述正使用的频率信道切换为通过使用上述一个发送接收电路进行的上述雷达波监视没有检测出雷达波的频率信道。
3.一种无线LAN装置的控制方法，能够使用特定的频率信道进行无线通信，该特定的频率信道是雷达和无线LAN系统共用的频率信道，该无线LAN装置的控制方法的特征在于，包括以下步骤：
使用多个发送接收电路进行MIMO方式的无线通信，其中，对多个天线中的每个天线设置上述发送接收电路；以及
在无线通信中正使用的频率信道是上述特定的频率信道的情况下，使用上述多个发送接收电路中的一个发送接收电路对上述正使用的频率信道以外的频率信道进行雷达波监视的同时，使用剩余的发送接收电路进行MIMO方式的无线通信；
在上述正使用的频率信道不是上述特定的频率信道的情况下，使用全部的上述多个发送接收电路进行MIMO方式的无线通信。
4.根据权利要求3所述的无线LAN装置的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤：
在上述正使用的频率信道中检测出雷达波的情况下，将上述正使用的频率信道切换为通过使用上述一个发送接收电路进行的上述雷达波监视没有检测出雷达波的频率信道。
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