JP2007036925A

JP2007036925A - 管理端末、通信端末、無線通信システム及び無線通信方法

Info

Publication number: JP2007036925A
Application number: JP2005219980A
Authority: JP
Inventors: Shinji Kuroda; 慎二黒田; Hironori Tanaka; 洋典田中
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-07-29
Filing date: 2005-07-29
Publication date: 2007-02-08
Also published as: US20070026806A1

Abstract

【課題】管理端末及び通信端末が同じ周波数を用いる電子機器から干渉されている場合、この干渉を回避し、通信品質が良い状態でフレームの送受信が可能となる管理端末、通信端末、無線通信システム及び無線通信方法を提供する。
【解決手段】管理端末及び通信端末は基準フレームを送受信する基準周波数は不変とし、基準フレーム間隔内で基準周波数とは異なる非基準周波数に同じタイミングで１回以上切り替え、基準周波数と１つ以上の非基準周波数の、１つ以上の周波数を用いてフレームの送受信を行うようにする。
【選択図】図８

Description

本発明は、無線ＬＡＮ等の無線通信に用いられる、通信端末を管理する管理端末と管理端末に管理される通信端末及び、管理端末と複数の通信端末から構成される無線通信システム及び、無線通信方法に関するものである。

従来のＬＡＮでは、ＬＡＮケーブルや同軸ケーブルを用いた有線で様々な機器がネットワークに接続されていた。しかしながら有線での接続の場合、工事やケーブル自体が煩雑であるため、近年、無線ＬＡＮが普及してきている。

最も普及している無線ＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）の規格であるＩＥＥＥ（ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｓ）８０２．１１では、管理端末や管理端末に管理されている通信端末は全て、同じ周波数でフレームの送受信を行うようになっており、これらが同じ周波数を用いている電子機器から電波の干渉を受けている場合、通信品質が悪い状態でフレームの送受信が行われ、フレームの損失率が高くなるなどの理由により通信が途切れてしまう恐れがある。

干渉を回避する技術としては、通信開始前に周波数の検索を行い空いている周波数を用いて通信を開始したり（例えば特許文献１参照）、通信中に干渉が発生した場合、接続中の管理端末と複数の通信端末が一斉に別の周波数に切り替わり通信を再開したりする技術（例えば特許文献２参照）が知られている。

ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ規格では、ＣＨ（チャンネル）が５つ分離れていれば干渉は発生しない。例えば、ＣＨ１とＣＨ５のように４つ分しか差がない場合、ＣＨ１で使用する帯域の高周波の部分とＣＨ５で使用する帯域の低周波の部分が重なっており干渉する恐れがある。
特開２００３−２４９９７３号公報特開２００３−３７６４００号公報

しかしながら、上記した先行技術では、図１６に示したような状況では適応できない。図１６では、管理端末１ａと３つの通信端末２ａ、２ｂ、２ｃがＣＨ１で接続しており、各通信端末は別の管理端末１ｂ、１ｃ、１ｄの電波の届く範囲内にそれぞれ存在している状況を表している。

例えば、マンション等において管理端末１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄを異なる入居者が使用している状況で、それぞれの管理端末の存在している各ネットワークは全く別のものであり、通信端末２ａ、２ｂ、２ｃが管理端末１ａ以外の管理端末に接続することはない。ここで、管理端末１ｂ、１ｃ、１ｄはそれぞれ順にＣＨ１、ＣＨ６、ＣＨ１１を使用していて、管理端末１ｂは管理端末１ａと同じＣＨを使用しているため、管理端末１ｂの電波の届く範囲内に存在している通信端末２ａの干渉源になっている。このような状況で管理端末１ａと通信端末２ａの間の通信品質を良くするために、管理端末１ａと通信端末２ａ、２ｂ、２ｃが一斉にＣＨ６に切り替えた場合、通信端末２ｂが管理端末１ｃから干渉され、ＣＨ１１に切り替えた場合、通信端末２ｃが管理端末１ｄから干渉されるという新たな問題が発生することになる。

本発明は、管理端末及び通信端末が他の管理端末、通信端末から干渉されている場合、この干渉を回避し、通信品質が良い状態でフレームの送受信が可能となる管理端末、通信端末、無線通信システム及び無線通信方法を提供することを目的とする。

本発明は、管理端末と通信端末により構成され管理端末に通信端末が管理される無線通信システムであって、管理端末及び通信端末は基準フレームを送受信する基準周波数は不変とし、基準フレーム間隔内で基準周波数とは異なる非基準周波数に同じタイミングで１回以上切り替え、基準周波数と１つ以上の非基準周波数の、１つ以上の周波数を用いてフレームの送受信を行うようにする。

これにより、干渉されている周波数を避けて基準周波数と１つ以上の非基準周波数の通信品質の最も良い周波数、もしくは１つ以上の周波数を用いてフレームの送受信が可能となり、その結果、管理端末と通信端末の間で確実なフレームの送受信が行えるようになる。

本発明によれば、基準フレーム間隔内で非基準周波数に切り替えることにより、干渉されている基準周波数を避けた非基準周波数でもフレームの送受信が可能となり、その結果、管理端末と通信端末の間で確実なフレームの送受信が行える、すなわち確実なデータ通信が行えることになり、特にＩＰ電話等では通話品質の向上を図ることができる。

上記課題を解決するためになされた第１の発明は、管理端末と通信端末により構成され、管理端末に通信端末が管理される通信システムであって、管理端末及び通信端末は基準フレームを送受信する基準周波数は不変とし、基準フレーム間隔内で少なくとも一度、基準周波数とは異なる非基準周波数に同じタイミングで切り替え、基準周波数と１つ以上の非基準周波数の、１つ以上の周波数を用いてフレームの送受信を行うことを特徴とする。

これにより、基準フレーム間隔内で非基準周波数に切り替えることにより、干渉されている基準周波数を避けた非基準周波数でもフレームの送受信が可能となり、その結果、管理端末と通信端末の間で確実なフレームの送受信が行えるようになるという有利な効果が得られる。

上記課題を解決するためになされた第２の発明は、第１の発明において、管理端末が非基準周波数の周波数、タイミング及び滞留期間の１つ以上の組を含む周波数切り替え通知情報を基準フレームに追加して送信する、または周波数切り替え通知情報を含む周波数切り替え通知フレームを生成して送信する、の両方あるいはいずれかを行い、管理端末と通信端末は基準フレームを送受信する基準周波数は不変とし、基準フレーム間隔内で前記周波数切り替え通知情報に基づき同じタイミングで非基準周波数を切り替え、基準周波数と１つ以上の非基準周波数の、１つ以上の周波数を用いてフレームの送受信を行うことを特徴とする。

これにより、管理端末は非基準周波数の周波数、非基準周波数に切り替えるタイミング、基準周波数及び非基準周波数の滞留期間を動的に変更して通信端末に通知することができるため、干渉の状況によりその時々で最適な非基準周波数や周波数の滞留期間を決定でき、より良い通信状況でフレームの送受信が行えるという有利な効果が得られる。

上記課題を解決するためになされた第３の発明は、第１の発明において、通信端末が、通信端末と管理されている管理端末に対する干渉の両方またはいずれかを検出して、管理端末に周波数切り替えを要求する周波数切り替え要求情報を他の目的のフレームに追加して送信する、または周波数切り替え要求情報を含む周波数切り替え要求フレームを生成し送信し、管理端末は受信した周波数切り替え要求フレームの周波数切り替え要求情報に基づいて周波数切り替え通知情報を生成、送信し、管理端末と通信端末は基準フレーム間隔内で前記周波数切り替え通知情報に基づき同じタイミングで非基準周波数に切り替えることを特徴とする。

これにより、通信端末が干渉を検出し要求を出すことで、その通信端末にとって最適な周波数や滞留期間でフレームの送受信が行えるという有利な効果が得られる。

上記課題を解決するためになされた第４の発明は、第１の発明において、管理端末が、管理端末に対する干渉と管理している通信端末に対する干渉の両方またはいずれかを検出し、それらに基づいて周波数切り替え通知情報を生成し、送信することを特徴とする。

これにより、管理端末が干渉を検出し、それに基づいて周波数切り替え通知情報を生成することで、管理端末にとって最適な周波数や滞留期間でフレームの送受信が行えるという有利な効果が得られる。

上記課題を解決するためになされた第５の発明は、第１の発明において、管理端末が、前記管理端末に対する干渉と管理している通信端末に対する干渉の両方またはいずれかと、受信した周波数切り替え要求フレームの周波数切り替え要求情報に基づいて周波数切り替え通知情報を生成し、送信することを特徴とする。

これにより、管理端末及び通信端末双方にとって最適な周波数及び滞留期間を選択でき、より確実にフレームの送受信が行えるという有利な効果が得られる。

以下、本発明の各実施の形態について図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１について図１〜図８及び図１６を用いて説明する。

図１は、管理端末の一例の前面を示す外観斜視図、図２は、管理端末の一例の背面を示す外観斜視図である。

本実施の形態における管理端末１ａは、図１及び図２に示すようにルータである。管理端末１ａは、筐体２を有しており、筐体１１の前面には、ＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）などの表示部１２が設けられている。筐体１１の背面には、図２に示すように、ＤＣ（ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）電源コネクタ１３、ＲＪ４５などＬＡＮ（ＬｏｃａｌＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャック１４、及びＷＡＮ（ＷｉｄｅＡｒｅａＮｅｔｗｏｒｋ）用モジュラージャック１５が設けられている。ＤＣ電源コネクタ１３には、図２に示すように、平行ケーブルなどの電力線１６が接続される。モジュラージャック１４、１５には、ＬＡＮケーブル１７が接続される。なお、管理端末の一例として、図１及び図２のルータを示したが、特にこれに限る必要はなく、管理端末は、アクセスポイントの機能を備えた機器（例えばテレビ等の家電機器）であってもよい。

図３は、管理端末のハードウェアの一例を示すブロック図である。

管理端末１ａは、図３に示すように、破線で示す筐体１１内に、回路モジュール５０を有している。回路モジュール５０には、メインＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）５１と、無線ＬＡＮコントローラ５９と、無線モジュール６０とが実装されている。

メインＩＣ５１は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）５１ａと、メインバス５１ｆやローカルバス５１ｇなどのバスと、バス上のデータの流れを制御するＢＣＵ（ＢｕｓＣｏｎｔｒｏｌＵｎｉｔ）５１ｂと、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）のＭＡＣ（ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）層を制御するＭＡＣブロック（ＥＭＡＣ）５１ｃ、５１ｄと、ＰＣＩ（ＰｅｒｉｐｈｈｅｒａｌＣｏｍｐｏｎｅｎｔＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔＵｎｉｔ）バスを制御するＰＣＩＵ５１ｅとを有している。

メインＩＣ５１内のＣＰＵ５１ａ及びＢＣＵ５１ｂは、メインバス５１ｆを介して、ＳＤＲＡＭ（ＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）５４と、ＦｌａｓｈＲＯＭ（ＦｌａｓｈＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）５５とに接続されている。また、ＣＰＵ５１ａ及びＢＣＵ５１ｂは、ローカルバス５１ｇを介して、メインＩＣ５１にクロックを供給する発振器５２と、ＬＥＤなどの表示部１２と、メインＩＣ５１に初期化信号を出力するリセットＩＣ５３とに接続されている。

メインＩＣ５１内のＭＡＣブロック５１ｃ、５１ｄはそれぞれ、Ｅｔｈｅｒｎｅｔ（登録商標）の物理層を制御するＰＨＹ（ＰＨＹｓｉｃａｌｌａｙｅｒ）・ＩＣ５６、５７に接続されており、ＰＨＹ・ＩＣ５６、５７はそれぞれ、ＷＡＮ用モジュラージャック１５、ＬＡＮ用モジュラージャック１４に接続されている。また、メインＩＣ５１は、ＤＣ−ＤＣ（ＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔｔｏＤｉｒｅｃｔＣｕｒｒｅｎｔ）変換器５８を介して、ＤＣ電源コネクタ１３に接続されている。ＤＣ−ＤＣ変換器５８は、ＤＣ電源コネクタ１３から供給されるＤＣ電圧をメインＩＣ５１で必要なＤＣ電圧に変換する。

無線ＬＡＮコントローラ５９は、ＭＡＣ層を制御するＭＡＣブロック５９ａと、物理層を制御するＰＨＹブロック５９ｂとを有している。メインＩＣ５１内のＰＣＩＵ５１ｅは、ＭＡＣブロック５９ａを介して、ＰＨＹブロック５９ｂに接続されている。

無線モジュール６０は、メインＩＣ５１から送信または受信状態が設定され、送受信切り替えＳＷ（ＳＷｉｔｃｈ）６０ａと、受信信号を増幅するＬＮＡ（ＬｏｗＮｏｉｓｅＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）６０ｂと、送信信号を増幅するＰＡ（ＰｏｗｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）６０ｃと、無線信号への変調及び無線信号からの復調を行うＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）変復調器６０ｄを有している。

無線モジュール６０は、無線モジュール６０にクロックを供給する発振器６１に接続され、無線モジュール６０内のＲＦ変復調器６０ｄは、無線ＬＡＮコントローラ５９内のＰＨＹブロック５９ｂに接続されている。無線モジュール６０内の送受信切り替えＳＷ６０ａは、メインＩＣ５１から使用するアンテナを切り替えるためのアンテナ切り替えＳＷ６２を介して、アンテナ６３、６４に接続されている。

図４は、通信端末の一例を示す外観斜視図である。

本実施の形態における通信端末２ａ、２ｂは、図４に示すように、携帯可能な電話器である。通信端末２ａ、２ｂは筐体２１を有しており、筐体２１には、電話番号などを表示するＬＣＤ（ＬｉｑｕｉｄＣｒｙｓｔａｌＤｉｓｐｌａｙ）２２と、電話番号を指定するためのボタンなどで構成されるキーマトリックス２３と、マイク２４と、電波を送受信する外部アンテナ２５ａと、話し相手からの音声を出力するスピーカ２６とが設けられている。なお、通信端末の一例として、図４の電話器を示したが、特に電話器に限る必要はなく、通信端末は、アクセスポイントと接続可能な機能を備えた機器（例えばパーソナルコンピュータ等の電子機器）であってもよい。

図５は、通信端末のハードウェアの一例を示すブロック図である。

通信端末２ａ、２ｂは、図５に示すように、破線で示す筐体２１内に、回路モジュール３０を有している。回路モジュール３０には、図４で説明したＬＣＤ２２やキーマトリックス２３の他、ベースバンドＩＣ３１と、無線モジュール４３とが実装されている。

ベースバンドＩＣ３１は、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）３１ａと、音声処理を行うＶｏＩＰ（ＶｏｉｃｅｏｖｅｒＩｎｔｅｒｎｅｔＰｒｏｔｏｃｏｌ）・ブロック３１ｂと、無線ＬＡＮのＭＡＣ層を制御する無線ＭＡＣ・ブロック３１ｃと、メインバス３１ｄやローカルバス３１ｅなどのバスとを有している。

ベースバンドＩＣ３１内のＣＰＵ３１ａ、ＶｏＩＰ・ブロック３１ｂ、及び無線ＭＡＣ・ブロック３１ｃは、メインバス３１ｄを介して、ＳＤＲＡＭ３２、及びＦｌａｓｈＲＯＭ３３に接続されている。また、ＣＰＵ３１ａ、及びＶｏＩＰ・ブロック３１ｂは、ローカルバス３１ｅを介して、ＬＣＤ２２、ＬＣＤの電源を制御するＬＣＤ電源制御ＩＣ３４、必要なＤＣ電圧に変換するＤＣ−ＤＣ変換器３６、及び、ベースバンドＩＣ３１に初期化信号を出力するリセットＩＣ３８に接続されている。ＤＣ−ＤＣ変換器３６は、ダイオード３９を介して電池３５に接続され、リセットＩＣ３８、及び、ＬＣＤ２２に必要な電圧に昇圧するＬＣＤ電源用昇圧回路３７は、電池３５に接続されている。

また、ＣＰＵ３１ａ、及びＶｏＩＰ・ブロック３１ｂは、ローカルバス３１ｅを介して、マイク２４からの信号を増幅するアンプ４０、及び、スピーカ２６への信号を増幅するアンプ４１に接続されている。アンプ４０、４１はそれぞれ、マイク２４及びスピーカ２６に接続されている。更に、ベースバンドＩＣ３１は、キーマトリックス２３、ベースバンドＩＣ３１にクロックを供給する発振器４５、無線モジュール４３、及び使用するアンテナをベースバンドＩＣ３１から切り替えるアンテナ切り替えＳＷ４２に接続されている。

無線モジュール４３は、送受信切り替えＳＷ４３ａと、受信信号を増幅するＬＮＡ（ＬｏｗＮｏｉｓｅＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）４３ｂと、送信信号を増幅するＰＡ（ＰｏｗｅｒＡｍｐｌｉｆｉｅｒ）４３ｃと、無線信号への変調及び無線信号からの復調を行うＲＦ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙ）変復調器４３ｄとを有している。また、無線モジュール４３は、無線モジュール４３にクロックを供給する発振器４４、及びアンテナ切り替えＳＷ４２に接続されている。アンテナ切り替えＳＷ４２は、図４で説明した外部アンテナ２５ａと、内部アンテナ２５ｂとに接続されている。

図６は、管理端末１ａの機能ブロック図である。管理端末１ａは、図６に示すように、送信部７０、受信部８０、周波数切り替え部５９ａ１、干渉検出部５９ａ２、周波数切り替え要求検出部５９ａ３及び図３におけるＣＰＵである主制御部５１ａを有している。送信部７０及び受信部８０は無線モジュール６０、発振器６１、アンテナ切替ＳＷ６２、アンテナ６３及びアンテナ６４から構成される。周波数切り替え部５９ａ１と干渉検出部５９ａ２と周波数切り替え部５９ａ３は図３におけるＭＡＣ５９ａの一部である。送信部７０はフレームを空中に送信し、受信部８０は空中よりフレームを受信し、受信されたフレームは周波数切り替え要求検出部５９ａ３に受け渡され、周波数切り替え要求情報を含むフレームが検出された場合、主制御部５１ａに周波数切り替え要求情報が通知される。また、干渉検出部５９ａ２は管理端末と通信端末に対する干渉の両方またはいずれかを検出した場合、その内容を主制御部５１ａに通知する。主制御部５１ａは通知されてきた内容も加味して周波数切り替え通知情報を生成し、基準フレームに追加する、もしくは周波数切り替え通知フレームを生成し、送信部７０から送信する。周波数切り替え部５９ａ１は周波数切り替え通知情報に基づき、主制御部５１ａの制御により周波数の切り替えを行う。

図７は、通信端末２ａ、２ｂの機能ブロック図である。通信端末２ａ、２ｂは、図７に示すように、送信部９０、受信部１００、周波数切り替え部３１ｃ１、干渉検出部３１ｃ２、周波数切り替え通知検出部３１ｃ３及び中央制御部３１ａを有している。送信部９０及び受信部１００は無線モジュール４３、発振器４４、アンテナ切替ＳＷ４２、外部アンテナ２５ａ及び内部アンテナ２５ｂから構成される。周波数切り替え部３１ｃ１と干渉検出部３１ｃ２と周波数切り替え通知検出部３１ｃ３は図５における無線ＭＡＣ３１ｃの一部である。送信部９０はフレームを空中に送信し、受信部１００は空中よりフレームを受信し、受信されたフレームは周波数切り替え通知検出部３１ｃ３に受け渡され、周波数切り替え通知情報を含むフレームが検出された場合、主制御部３１ａに周波数切り替え通知情報が通知される。また、干渉検出部３１ｃ２は管理端末と通信端末に対する干渉の両方またはいずれかを検出した場合、その内容を主制御部３１ａに通知し、主制御部３１ａは干渉検出部３１ｃ２から通知されてきた内容を基に、周波数切り替えを要求する周波数切り替え要求情報を含む周波数切り替え要求フレームを生成し管理端末に送信し、管理端末から送信されてきたフレーム中の周波数切り替え通知情報に基づき、周波数切り替え部３１ｃ１に周波数を切り替える指示を出す。そして周波数切り替え部３１ｃ１は主制御部３１ａの制御により周波数を切り替える。

図１６は、従来の技術で説明した従来の通信システムを示した構成図であると共に、本発明の実施の形態における無線通信システムを示した構成図でもある。本発明の実施の形態における無線通信システムは管理端末１ａと通信端末２ａ、２ｂ、２ｃを有している。管理端末１ａは、目には見えない無線通信路３を介して、無線ＬＡＮに接続されている。即ち、通信端末２ａ、２ｂ、２ｃは無線通信路３を介して管理端末１ａと接続されており、無線ＬＡＮを介して管理端末１ａに管理されている。但し、本実施の形態においては、通信端末２ａ、２ｂは通話中であり、周期的にデータの送受信が行われていて、通信端末２ｃは通話中ではないので周期的にデータの送受信が行われていない場合であり、特に、管理端末１ａと通信端末２ａ、２ｂの動作に特化して説明をする。

図８は、あるタイミングでの実施の形態１における通信システムのタイムチャートであり、１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄは基準フレームであるＢｅａｃｏｎフレームであり、１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃはそれぞれ管理端末１ａ、通信端末２ａ及び通信端末２ｂから送信されるＤａｔａフレームであり、１２２ａ，１２２ｂ，１２２ｃはそれぞれ管理端末１ａ、通信端末２ａ及び通信端末２ｂから送信されるＡＣＫフレームであり、１１３ａは基準周波数滞留期間であり、１１４ａは非基準周波数滞留期間である。

図８においてＢｅａｃｏｎフレーム１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄは、ＣＨ１で、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２で管理端末１ａから送信されており、通信端末２ａ、２ｂはＣＨ１でこれらのＢｅａｃｏｎフレームを受信している。ここで、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２は２０ｍｓで、音声データが２０ｍｓ間隔でサンプルされている例なので、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内で管理端末１ａから通信端末２ａ、２ｂへのＤａｔａフレーム１１１ａが１つずつ、通信端末２ａ、２ｂから管理端末１ａへのＤａｔａフレーム１１１ｂ及び１１１ｃが１つずつある。また、本実施の形態では、固定的に非基準周波数の数を１つに、非基準周波数をＣＨ１１に、非基準周波数に変更するＢｅａｃｏｎフレームからの経過時間を１０ｍｓに、非基準周波数に滞留する時間を１０ｍｓに決めている例であり、よって、基準周波数滞留期間１１３ａと非基準周波数滞留期間１１４ａは、それぞれ１０ｍｓである。また、管理端末１ａと通信端末２ａの両方とも、通信端末２ａがＣＨ１で干渉を受けていることを知っていて、それぞれが相手へのＤａｔａフレーム１１１ａ及びＤａｔａフレーム１１１ｂをＣＨ１１で送信せねばならないことを知っていて、更に、管理端末１ａと通信端末２ｂの両方とも、通信端末２ｂがＣＨ１でもＣＨ１１でも干渉を受けていないことを知っていて、それぞれが相手へのＤａｔａフレーム１１１ａ及びＤａｔａフレーム１１１ｃをＣＨ１でもＣＨ１１でも送信可能なことを知っている状況である。

以下、図８のタイムチャートを詳しく説明する。管理端末１ａの主制御部５１ａは、周波数切り替え部５９ａ１にＣＨ１を設定した後に、Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ａを送信部９０から送信させる。Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ａはブロードキャストフレームでリトライが無いので、確実に各通信端末に受信させるために１Ｍｂｐｓで送信されており、管理端末１ｂからの干渉がある通信端末２ａでも受信することができる。Ｂｅａｃｏｎフレーム以外のフレームは１Ｍｂｐｓより高い送信レートである１１Ｍｂｐｓで送信される。

次に、管理端末１ａにＣＨ１で送信可能な通信端末２ｂ宛ての音声データが到着したので、主制御部５１ａは、送信可能なＣＨに切り替わるのを待つことなく到着したＤａｔａフレーム１１１ａを送信部９０から送信させる。通信端末２ｂの受信部１００は、Ｄａｔａフレーム１１１ａを受信し、無線ＭＡＣ３１ｃ経由で主制御部３１ａに受け渡される。この時、無線ＭＡＣ３１ｃはＤａｔａフレーム１１ａを受信したことを管理端末１ａに通知するＡＣＫフレーム１２２ｃを送信部９０から送信させる。続いて、通信端末２ｂの主制御部３１ａは、音声データが準備できたので、Ｄａｔａフレーム１１１ｃを送信部９０から送信させ、その後、無線ＭＡＣ３１ｃは管理端末１ａからのＡＣＫフレーム１２２ａを受信部１００から受け取り、正常に管理端末１ａがＤａｔａフレーム１１１ｃを受信したことが分かるので再度Ｄａｔａフレーム１１１ｃを送信することはない。同様に管理端末１ａのＭＡＣ５９ａは、通信端末２ｂからのＡＣＫフレーム１２２ｃを受信部８０から受け取り、正常に通信端末１ｃがＤａｔａフレーム１１１ａを受信したことが分かるので再度Ｄａｔａフレーム１１１ａを送信することはなく、続いて、管理通末１ａの受信部８０は、通信端末２ｂからのＤａｔａフレーム１１１ｃを受信し、ＭＡＣ５９ａはＤａｔａフレーム１１ａを受信したことを通信端末２ｂに通知するＡＣＫフレーム１２２ａを送信部７０から送信させる。これが音声データの双方向受け渡しのシーケンスである。

その後、非基準周波数に変更するＢｅａｃｏｎフレームからの経過時間である１０ｍｓに達すると管理端末１ａの主制御部５１ａは周波数切り替え部５９ａ１にＣＨを１１に切り替える指示を出し、周波数切り替え部５９ａ１は周波数をＣＨ１１に切り替える。同様に、通信端末２ａ、２ｂのそれぞれの主制御部３１ａは、それぞれの周波数切り替え部３１ｃ１にＣＨを１１に切り替える指示を出し、それぞれの周波数切り替え部３１ｃ１は周波数をＣＨ１１に切り替える。

次に、非基準周波数であるＣＨ１１でのみ通信が可能な通信端末２ａ宛ての音声データが到着し、管理端末１ａ宛ての音声データが準備されるので、両方の音声データとも周波数の切り替えを待つことなく既述したように管理端末１ａと通信端末２ａの間で音声データの双方向受け渡しシーケンスが行われる。

その後、非基準周波数に滞留する時間である１０ｍｓに達すると管理端末１ａの主制御部５１ａは周波数切り替え部５９ａ１にＣＨを１に切り替える指示を出し、周波数切り替え部５９ａ１は周波数をＣＨ１に切り替える。同様に、通信端末２ａ、２ｂのそれぞれの主制御部３１ａは、それぞれの周波数切り替え部３１ｃ１にＣＨを１に切り替える指示を出し、それぞれの周波数切り替え部３１ｃ１は周波数をＣＨ１に切り替え、Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ｂの送受信が行われる。これ以降のＢｅａｃｏｎフレーム間隔内におけるシーケンスは上記と同様の動作を繰り返すことになる。

本実施の形態では、管理端末１ａと通信端末２ａ、２ｂの動作に特化して説明を行っていくため通信端末が２つの場合について説明したが、通信端末の数はいくつでもよいことは言うまでもない。また、本実施の形態ではＢｅａｃｏｎフレーム間隔内で切り替える非基準周波数の数は１つであり、切り替わる回数も１回であったが、Ｂｅａｃｏｎフレームの送受信時までに基準周波数に切り替わってさえいればよく、その間複数の非基準周波数に何度切り替わっても構わない。また、通信端末２ｂもＢｅａｃｏｎフレーム間隔内で周波数の切り替えを行う場合について説明したが、切り替えた非基準周波数と同じ周波数の端末が自分の周りに存在し、その電波の届く範囲内に自分が存在しており周波数を切り替えても新たな干渉が起こると分かっている場合は、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔内で周波数を切り替えなくても構わない。また、通信端末２ａが同じ周波数を用いている他の管理端末から干渉されている場合について説明したが、管理端末１ａや通信端末２ｂが干渉されている場合でも同じことであり、干渉源が同じ周波数を用いている他の電子機器の場合でも同じことである。

以上のように本実施の形態によれば、管理端末と複数の通信端末により構成され、管理端末に通信端末が管理される通信システムであって、管理端末及び通信端末はＢｅａｃｏｎフレームを送受信する基準周波数は不変とし、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔内で少なくとも一度、基準周波数とは異なる非基準周波数に同じタイミングで１回以上切り替わり、この基準周波数と１つ以上の非基準周波数の、１つ以上の周波数を用いてフレームの送受信を行うことで、干渉されている基準周波数を避けて非基準周波数でもフレームの送受信が可能となり、その結果、管理端末と通信端末の間で確実なフレームの送受信が行えるようになるという有利な効果が得られる。

（実施の形態２）
以下、本発明の実施の形態２について、図６，７、９、１１、１２、１３、１４及び図１６を用いて説明する。但し、本実施の形態も実施の形態１と同様に図１〜図５の構成を用いる。

図９はあるタイミングでの実施の形態２における通信システムのタイムチャートであり、実施の形態１で説明した番号と同じ番号は同じ意味を持つ。

本実施の形態では、管理端末１ａが周波数切り替えを行う時に必要となる情報をＢｅａｃｏｎフレームと、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているＡｃｔｉｏｎフレームのフォーマットを使用した本実施の形態で規定する周波数切り替え通知フレームを用いて通信端末２ａ，２ｂに通知するので、まず、これら２つのフレームについて説明する。

図１１は、ＩＥＥＥ８０２．１１の物理層フレームを示した構成図である。２００は、空中に送信されるＩＥＥＥ８０２．１１の物理層フレームである。２０１は、物理層で付加され同期を取るためのＰＨＹ（ＰｈｙｓｉｃａｌＬａｙｅｒ）Ｐｒｅａｍｂｌｅである。２０２は、物理層で付加されるＰＨＹヘッダである。ＰＨＹヘッダ２０２は、データレートやデータリンク層フレーム長を示している。２０３は、ＩＥＥＥ８０２．１１のデータリンク層フレームである。２０４は、ＭＡＣ（ＭｅｄｉｕｍＡｃｃｅｓｓＣｏｎｔｒｏｌ）ヘッダであり、ＭＡＣヘッダ２０４は、どのような種類のフレームか、パワーセーブ状態であるか、宛先アドレス、送信元アドレス等を示している。２０５は、ｆｒａｍｅｂｏｄｙ（フレームボディ）である。ｆｒａｍｅｂｏｄｙ２０５には、ＭＡＣヘッダ２０４との内容によって種々のデータが格納される。２０６は、ＦＣＳ（ＦｒａｍｅＣｈｅｃｋＳｅｑｕｅｎｃｅ）であり、ＭＡＣヘッダ２０４とｆｒａｍｅｂｏｄｙ２０５との内容の正当性を確認するために、ＭＡＣヘッダ２０４とｆｒａｍｅｂｏｄｙ２０５から計算された３２ビットのＣＲＣ（ＣｙｃｌｉｃＲｅｄｕｎｄａｎｃｙＣｏｄｅ）を示している。

図１２は、ＡｃｔｉｏｎフレームのＦｒａｍｅｂｏｄｙの内容を示した構成図である。２０７のＣａｔｅｇｏｒｙはどのような分類に属するフレームかを識別する１バイトの情報である。２０８のＡｃｔｉｏｎはＣａｔｅｇｏｒｙ２０７の中のどのような動作を行うフレームかを識別する１バイトの情報である。２０９のＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔＳｅｔはＡｃｔｉｏｎ２０８で示された動作を行うために必要となる情報要素であるＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ２１０のセットである。Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔｓｅｔ２０９は１つ以上のＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ２１０を持ち、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ２１０のバイト数は可変である。

図１３は、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ２１０の１つである周波数切り替え通知情報２１１の内容を表した図である。ＥｌｅｍｅｎｔＩＤ２１２は複数のＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ２１０の中でどの情報要素であるかを識別するための１バイトの情報で、周波数切り替え通知情報２１１ではＩＥＥＥ８０２．１１では予約されている２５４を割り当てている。Ｌｅｎｇｔｈ２１３は、周波数切り替え通知情報の長さを表し、Ｔｉｍｅ２１５はＢｅａｃｏｎフレーム間隔内で非基準周波数に切り替える時間であって、Ｂｅａｃｏｎフレームからの経過時間を表し、Ｄｕｒａｔｉｏｎ２１６は非基準周波数に滞留する時間を表し、Ｃｈａｎｎｅｌ２１７は切り替える非基準周波数を表す。Ｔｉｍｅ２１５もＤｕｒａｔｉｏｎ２１６も単位はｍｓである。周波数切り替え情報セット２１４はＴｉｍｅ２１５、Ｄｕｒａｔｉｏｎ２１６、Ｃｈａｎｎｅｌ２１７の３つの値を含んでいる。この周波数切り替え情報セット２１４は、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔内で周波数の切り替えを行う回数分必要であり、周波数切り替え情報セット２１４に含まれる３つの値がそれぞれ１バイトの長さであり、Ｌｅｎｇｔｈ２１３の値は（３×周波数切り替え情報セット２１４の個数）バイトとなる。

周波数切り替え通知フレームはＡｃｔｉｏｎフレームのフォーマットを用いているので、Ｃａｔｅｇｏｒｙ２０７は周波数切り替えを表す、ＩＥＥＥ８０２．１１では予約されている２５５が格納され、Ａｃｔｉｏｎ２０８は周波数切り替え通知を表す０が格納されている。

図１４は、Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄのＦｒａｍｅｂｏｄｙ２０５部の内容を表した図である。２１８のＴｉｍｅｓｔａｍｐは、管理端末１ａに管理される通信端末２ａ，２ｂと管理端末１ａが同期を取るための基準となる時間情報が格納されている。２１９のＢｅａｃｏｎｉｎｔｅｒｖａｌは、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２の時間が格納されている。２２０のＣａｐａｂｉｌｉｔｙは、管理端末１ａの物理的な通信方式等の能力が提供可能かどうかを格納している。２２１のＳｅｒｖｉｃｅＳｅｔＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒは、管理端末１ａが管理している無線ネットワークを識別するための情報を格納している。２２２のＳｕｐｐｏｒｔｅｄＲａｔｅは、管理端末１ａがサポート可能なデータレートが格納されている。２２３のＤＳＰａｒａｍｅｔｅｒＳｅｔは、管理端末１ａが現在使用している周波数が格納されている。Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ａには何個かに１個をメインのＢｅａｃｏｎフレームとし、２２４のＴｒａｆｆｉｃｉｎｄｉｃａｔｉｏｎｍａｐは、メインのＢｅａｃｏｎフレームが何個毎にあるか、メインのＢｅａｃｏｎフレームまでの個数等の情報を格納している。上記Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ２１８からＴｒａｆｆｉｃｉｎｄｉｃａｔｉｏｎｍａｐ２２４は従来から使用されてきたものであり、本実施の形態ではこれらの最後に周波数切り替え通知情報２１１を追加する。但し、従来ではＴｉｍｅｓｔａｍｐ２１８からＴｒａｆｆｉｃｉｎｄｉｃａｔｉｏｎｍａｐ２２４が必ず存在するわけではなく、また、他の情報が存在する場合もあり、本実施の形態でも同様にこの内容に限定するものではない。

以下に本実施の形態の通信システムの動作を説明する。

図９は、あるタイミングでの実施の形態２における通信システムのタイムチャートであり、１１３ｂは基準周波数滞留期間であり、１１４ｂは非基準周波数滞留期間である。図９においてＢｅａｃｏｎフレーム１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄは、ＣＨ１で、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２で管理端末１ａから送信されており、通信端末２ａ、２ｂはＣＨ１でこれらのＢｅａｃｏｎフレームを受信している。ここで、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２は２０ｍｓで、音声データが２０ｍｓ間隔でサンプルされている例で、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内で管理端末１ａから通信端末２ａ、２ｂへのＤａｔａフレーム１１１ａが１つずつ、通信端末２ａ、２ｂから管理端末１ａへのＤａｔａフレーム１１１ｂ及び１１１ｃが１つずつあることになる。また、管理端末１ａと通信端末２ａの通話がＤａｔａフレーム１１１ａの送信から開始されているように図９では記述しているが、本来、通話開始前にＳＩＰ等の通話開始プロトコルにおけるフレームの送受信が行われている。しかし、本実施の形態の説明では説明の都合上、その説明及び図面は省いている。

以下、図９のタイムチャートを詳しく説明する。管理端末１ａの主制御部５１ａは、周波数切り替え部５９ａ１にＣＨ１を設定した後に、Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ａを送信部９０から送信させる。Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ａはブロードキャストフレームでリトライが無いので、確実に各通信端末に受信させるために１Ｍｂｐｓで送信されており、管理端末１ｂからの干渉がある通信端末２ａでも受信することができる。周波数切り替え通知フレームも１Ｍｂｐｓで送信され、Ｂｅａｃｏｎフレームと通知フレーム以外のフレームは１Ｍｂｐｓより高い送信レートである１１Ｍｂｐｓで送信される。

図９の最初の時点では、管理端末１ａと通信端末２ａ、２ｂは、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔内での周波数の切り替えを行っておらず、管理端末１ａと通信端末２ｂのみが通話状態であり、ＣＨ１でＤａｔａフレームの送受信を行っている。管理端末１ａは最初の時点で、それまでのフレームエラーの頻度から通信端末１ａがＣＨ１で干渉を受けているのを知っているが、通話中ではなく、管理端末１ａと通信端末２ａの間でのＤａｔａフレームの頻度が低いのでＢｅａｃｏｎフレーム間隔内で周波数の切り替えを行ってはいない。この状況で、管理端末１ａに通信端末２ａ宛ての音声データが到着すると、管理端末１ａと通信端末２ａの間でのＤａｔａフレームの頻度が高まるので、通信端末２ａがＣＨ１で干渉を受けていることを無視できなくなるため、管理端末１ａの判断により動的にＢｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内で周波数の切り替えを行うようにする。

管理端末１ａの干渉検出部５９ａ２は定期的に干渉が起きているかを確認しており、Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ｂが送信された後にも、通信端末２ａに対する干渉を検出し主制御部５１ａに通知する。主制御部５１ａは通知された情報に基づき、周波数切り替え通知情報２１１を生成する。Ｃｈａｎｎｅｌ２１７には１１をセットし、管理端末１ａと通話中であり周期的にデータの送受信を行う通信端末が２台で、その内干渉を受けている通信端末が１台のため非基準周波数の数は１つとし、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔２０ｍｓを均等に２つに分け、Ｔｉｍｅ２１５とＤｕｒａｔｉｏｎ２１６には共に１０をセットする。非基準周波数の数が１つのため周波数切り替え情報セット２１４も１つとなり、Ｌｅｎｇｔｈ２１３には３をセットする。主制御部５１ａは、この周波数切り替え通知情報２１１を含む周波数切り替え通知フレーム１１５ａを生成し送信部７０から、通信端末２ａ、２ｂに送信する。

その後、Ｂｅａｃｏｎフレームを送信する時間に達すると管理端末１ａは、生成した周波数切り替え通知情報２１１を図１４に示す通りＢｅａｃｏｎフレーム１１０ｃのＦｒａｍｅｂｏｄｙに追加し、Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ｃを送信部９０から送信させ、ＣＨ１で送信可能な通信端末２ｂ宛ての音声データが到着し、管理端末１ａ宛ての音声データが準備されるので、送信可能なＣＨに切り替わるのを待つことなく実施の形態１で既述したように管理端末１ａと通信端末２ｂの間で音声データの受け渡しシーケンスが行われる。

次に、非基準周波数に変更するＢｅａｃｏｎフレームからの経過時間である周波数切り替え通知情報２１１のＴｉｍｅ２１５の値１０ｍｓに達すると、管理端末１ａの主制御部５１ａは周波数切り替え部５９ａ１にＣＨを周波数切り替え通知情報２１１のＣｈａｎｎｅｌ２１７の値１１に切り替える指示を出し、周波数切り替え部５９ａ１は周波数をＣＨ１１に切り替える。同様に、通信端末２ａ、２ｂのそれぞれの主制御部３１ａは、それぞれの周波数切り替え部３１ｃ１にＣＨを１１に切り替える指示を出し、それぞれの周波数切り替え部３１ｃ１は周波数をＣＨ１１に切り替える。

それから、非基準周波数であるＣＨ１１でのみ通信が可能な通信端末２ａ宛ての音声データが到着し、管理端末１ａ宛ての音声データが準備されるので、両方の音声データとも周波数の切り替えを待つことなく実施の形態１で既述したように管理端末１ａと通信端末２ａの間で音声データの受け渡しシーケンスが行われる。

その後、非基準周波数に滞留する時間である周波数切り替え通知情報２１１のＤｕｒａｔｉｏｎ２１６の値１０ｍｓに達すると、管理端末１ａの主制御部５１ａは周波数切り替え部５９ａ１にＣＨを１に切り替える指示を出し、周波数切り替え部５９ａ１は周波数をＣＨ１に切り替える。同様に、通信端末２ａ、２ｂのそれぞれの主制御部３１ａは、それぞれの周波数切り替え部３１ｃ１にＣＨを１に切り替える指示を出し、それぞれの周波数切り替え部３１ｃ１は周波数をＣＨ１に切り替え、Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ｄの送受信が行われる。これ以降のＢｅａｃｏｎフレーム間隔内におけるシーケンスは上記と同様の動作を繰り返すことになる。

本実施の形態では、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔内で周波数の切り替えを行っていない状態から、管理端末の判断により、非基準周波数と、基準周波数及び非基準周波数の滞留期間を決定し、通信端末に通知し、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔内で周波数を切り替えてフレームの送受信を行う状態に移行させる場合について説明したが、本実施の、管理端末が動的に周波数切り替え通知情報を生成し通信端末に送信し、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔内で周波数を切り替えてフレームの送受信を行うという方法は、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔内において一定のタイミングで周波数を切り替えてフレームの送受信を行っている状態において、それまでの非基準周波数や周波数の滞留期間を変更した周波数切り替え通知情報を管理端末が動的に生成し、通信端末に通知し、フレームの送受信を行う場合にも有効である。また、周波数切り替え通知情報は周波数切り替え情報セット２１４のフォーマットに限らなくてもよく、Ｔｉｍｅ２１５やＤｕｒａｔｉｏｎ２１６の単位はｍｓに限らずμｓなどでもよい。また、通信端末２ｂもＢｅａｃｏｎフレーム間隔内で周波数の切り替えを行う場合について説明したが、切り替えた非基準周波数と同じ周波数の端末が自分の周りに存在し、その電波の届く範囲内に自分が存在しており周波数を切り替えても新たな干渉が起こると分かっている場合は、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔内で周波数を切り替えなくても構わない。また、通信端末２ａが同じ周波数を用いている他の管理端末から干渉されている場合について説明したが、管理端末１ａや通信端末２ｂが干渉されている場合でも同じことであり、干渉源が同じ周波数を用いている他の電子機器の場合でも同じことである。

以上のように本実施の形態によれば、管理端末と通信端末により構成され、管理端末に通信端末が管理される通信システムであって、管理端末は非基準周波数の周波数、タイミング及び滞留期間の１つ以上の組を含む周波数切り替え通知情報を動的に生成し、前記周波数切り替え情報を基準フレームに追加して送信する、または前記周波数切り替え通知情報を含む周波数切り替え通知フレームを生成して送信する、の両方あるいはいずれかを行い、管理端末と通信端末はＢｅａｃｏｎフレームを送受信する基準周波数は不変とし、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔内で前記周波数切り替え通知情報に基づき同じタイミングで１回以上非基準周波数に切り替え、フレームの送受信に基準周波数と１つ以上の非基準周波数の、１つ以上の周波数を用いることで、干渉の状況によりその時々で最適な非基準周波数や周波数の滞留期間を決定でき、より良い通信状況でフレームの送受信が行えるという有利な効果が得られる。

（実施の形態３）
本発明の実施の形態３について図６、７、１０、１１、１２、１５及び図１６を用いて説明する。但し、本実施の形態も実施の形態１と同様に図１〜図５の構成を用いる。図１０はあるタイミングでの実施の形態３による通信システムのタイムチャートであり、実施の形態１で説明した番号と同じ番号は同じ意味を持つ。

本実施の形態では、通信端末２ａが周波数切り替えを要求する時に必要となる情報を、ＩＥＥＥ８０２．１１で規定されているＡｃｔｉｏｎフレームのフォーマットを使用した本実施の形態で規定する周波数切り替え要求フレームを用いて管理端末１ａに通知するので、まず、このフレームについて説明する。

図１５は、Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ２１０の１つである周波数切り替え要求情報２２５の内容を表した図である。ＥｌｅｍｅｎｔＩＤ２２６は複数のＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ２１０の中でどの情報要素であるかを識別するための１バイトの情報で、周波数切り替え要求情報２２５ではＩＥＥＥ８０２．１１では予約されている２５５を割り当てている。Ｌｅｎｇｔｈ２２７は、周波数切り替え要求情報の長さを表し、Ｔｉｍｅ２２８は要求するＢｅａｃｏｎフレーム間隔内での非基準周波数に切り替える時間の値であり、Ｂｅａｃｏｎフレームからの経過時間で表し、Ｄｕｒａｔｉｏｎ２２９は要求する非基準周波数滞留時間を表す。Ｔｉｍｅ２２８もＤｕｒａｔｉｏｎ２２９も単位はｍｓである。ＣｈａｎｎｅｌＳｅｔ２３０は１つ以上のＣｈａｎｎｅｌ２３１を含んでおり、Ｃｈａｎｎｅｌ２３１は使用を拒否する周波数の値である。このＣｈａｎｎｅｌＳｅｔ２３０は使用を拒否する周波数の個数分のＣｈａｎｎｅｌ２３１を含んでおり、Ｔｉｍｅ２２８、Ｄｕｒａｔｉｏｎ２２９及びＣｈａｎｎｅｌ２３１はそれぞれ１バイトの長さであり、Ｌｅｎｇｔｈ２２７の値は（２＋Ｃｈａｎｎｅｌ２３１の個数）バイトとなる。

周波数切り替え要求フレームはＡｃｔｉｏｎフレームのフォーマットで、Ｃａｔｅｇｏｒｙ２０７は周波数切り替えを表す、ＩＥＥＥ８０２．１１では予約されている２５５が格納され、Ａｃｔｉｏｎ２０８は周波数切り替え要求を表す１が格納されている。
以下に本実施の形態の通信システムの動作を説明する。

図１０は、あるタイミングでの実施の形態３における通信システムのタイムチャートであり、１１３ｃは基準周波数滞留期間であり、１１４ｃは非基準周波数滞留期間である。図１０においてＢｅａｃｏｎフレーム１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ及び１１０ｄは、ＣＨ１で、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２で管理端末１ａから送信されており、通信端末２ａ、２ｂはＣＨ１でこれらのＢｅａｃｏｎフレームを受信している。ここで、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２は２０ｍｓで、音声データが２０ｍｓ間隔でサンプルされている例で、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内で管理端末１ａから通信端末２ａ、２ｂへのＤａｔａフレーム１１１ａが１つずつ、通信端末２ａ、２ｂから管理端末１ａへのＤａｔａフレーム１１１ｂ及び１１１ｃが１つずつあることになる。また、管理端末１ａと通信端末２ａの通話がＤａｔａフレーム１１１ｂの送信から開始されているように図１０では記述しているが、本来、通話開始前にＳＩＰ等の通話開始プロトコルにおけるフレームの送受信が行われている。しかし、本実施の形態の説明では説明の都合上、その説明及び図面は省いている。

以下、図１０のタイムチャートを詳しく説明する。管理端末１ａの主制御部５１ａは、周波数切り替え部５９ａ１にＣＨ１を設定した後に、Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ａを送信部９０から送信させる。Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ａはブロードキャストフレームでリトライが無いので、確実に各通信端末に受信させるために１Ｍｂｐｓで送信されており、管理端末１ｂからの干渉がある通信端末２ａでも受信することができる。周波数切り替え要求フレームも１Ｍｂｐｓで送信され、Ｂｅａｃｏｎフレームと要求フレーム以外のフレームは１Ｍｂｐｓより高い送信レートである１１Ｍｂｐｓで送信される。

図１０の最初の時点では、管理端末１ａと通信端末２ａ、２ｂは、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔内での周波数の切り替えを行っておらず、管理端末１ａと通信端末２ｂのみが通話状態であり、ＣＨ１でＤａｔａフレームの送受信を行っている。管理端末１ａは最初の時点で、それまでのフレームエラーの頻度から通信端末１ａがＣＨ１で干渉を受けているのを知っているが、通話中ではなく、管理端末１ａと通信端末２ａの間でのＤａｔａフレームの頻度が低いのでＢｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内で周波数の切り替えを行ってはいない。この状況で、通信端末２ａで管理端末１ａ宛ての音声データが準備されると、管理端末１ａと通信端末２ａの間でのＤａｔａフレームの頻度が高まるので、通信端末２ａがＣＨ１で干渉を受けていることを無視できなくなり、通信端末２ａは動的に管理端末１ａにＢｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内において周波数を切り替える旨の要求を送信し、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内で周波数の切り替えを行うようにする。

通信端末２ａの干渉検出部３１ｃ２は定期的に干渉が起きているかを確認しており、Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ｂが送信された後にも、通信端末２ａに対する干渉を検出し、主制御部３１ａに通知する。主制御部３１ａは通知された干渉に関する情報に基づき図１５に示す周波数切り替え要求情報２２５を生成する。自分がＣＨ１を使用している管理端末１ｂの範囲内にいることが分かっているため、使用を拒否する周波数としてＣｈａｎｎｅｌ２３１には１をセットする。また、通信端末２ａから送信されるＤａｔａフレーム１１１ｂは、管理端末１ａがＢｅａｃｏｎフレーム１１０ｃを送信してから例えば１１ｍｓ後と分かっているためＴｉｍｅ２２８には１ｍｓ前の１０をセットし、通信端末２ａがＤａｔａフレーム１１１ｂを送信し管理端末１ａがＤａｔａフレーム１１１ａを送信するのに例えば１．４ｍｓ要すると分かっており、リトライのための時間も考慮して非基準周波数滞留期間として３ｍｓ要求するためにＤｕｒａｔｉｏｎ２２９には３をセットする。Ｃｈａｎｎｅｌ２３１が１つのためＣｈａｎｎｅｌＳｅｔ２３０は１バイトとなり、Ｌｅｎｇｔｈ２２７には３バイトを表す３をセットする。そして、この周波数切り替え要求情報２２５を含む周波数切り替え要求フレーム１１６を生成し管理端末１ａに送信する。

管理端末１ａは図６に示した受信部８０が受信したフレームの中から、周波数切り替え要求検出部５９ａ３が図１５に示した周波数切り替え要求情報２２５を含むフレームを検出し、周波数切り替え要求情報２２５を主制御部５１ａに通知する。また、干渉検出部５９ａ２が管理端末１ａや通信端末２ａ、２ｂに対する干渉を検出しておき、主制御部５１ａは通知された周波数切り替え要求情報２２５や干渉検出部５９ａ２の検出した情報に基づき、周波数切り替え通知情報２１１を生成する。Ｃｈａｎｎｅｌ２１７には１１をセットし、管理端末１ａと通話中であり周期的にデータの送受信を行う通信端末が２台で、その内干渉を受けている通信端末が１台のため非基準周波数の数は１つとし、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔２０ｍｓを均等に２つに分け、Ｔｉｍｅ２１５とＤｕｒａｔｉｏｎ２１６には共に１０をセットする。主制御部５１ａは、この周波数切り替え通知情報２１１を含む周波数切り替え通知フレーム１１５ａを生成し送信部７０から、通信端末２ａ、２ｂに送信する。

それから、非基準周波数であるＣＨ１１でのみ通信が可能な管理端末１ａ宛ての音声データが通信端末２ａで準備され、通信端末２ａ宛ての音声データが管理端末１ａに到着するので、両方の音声データとも周波数の切り替えを待つことなく実施の形態１で既述したように管理端末１ａと通信端末２ａの間で音声データの受け渡しシーケンスが行われる。

その後、非基準周波数に滞留する時間である周波数切り替え通知情報２１１のＤｕｒａｔｉｏｎ２１６の値１０ｍｓに達すると、管理端末１ａの主制御部５１ａは周波数切り替え部５９ａ１にＣＨを１に切り替える指示を出し、周波数切り替え部５９ａ１は周波数をＣＨ１に切り替える。同様に、通信端末２ａ、２ｂのそれぞれの主制御部３１ａは、それぞれの周波数切り替え部３１ｃ１にＣＨを１に切り替える指示を出し、それぞれの周波数切り替え部３１ｃ１は周波数をＣＨ１に切り替え、Ｂｅａｃｏｎフレーム１１０ｄの送受信が行われる。これ以降のＢｅａｃｏｎフレーム間隔内におけるシーケンスは、ＢｅａｃｏｎフレームのＦｒａｍｅｂｏｄｙ２０５に周波数切り替え通知情報を追加して、上記と同様の動作を繰り返すことになる。

本実施の形態では、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内で周波数の切り替えを行っていない状態から、通信端末が干渉を検出し、管理端末に対して要求を出し、管理端末は通知された要求に基づき非基準周波数と、基準周波数及び非基準周波数の滞留期間を決定し、通信端末に通知し、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内で周波数を切り替えてフレームの送受信を行う状態に移行させる場合について説明したが、本実施の、通信端末が干渉を検出して動的に管理端末に要求を出し、管理端末が周波数切り替え通知情報を生成し通信端末に送信し、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内で周波数を切り替えてフレームの送受信を行うという方法は、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内において一定のタイミングで周波数を切り替えてフレームの送受信を行っている状態において、それまでの非基準周波数や周波数の滞留期間を通信端末からの要求に基づき変更した、周波数切り替え通知情報を管理端末が動的に生成し、通信端末に通知し、新たな非基準周波数や滞留期間でＢｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内において周波数を切り替えてフレームの送受信を行う場合にも有効である。また、周波数切り替え要求情報２２５は、このフォーマットに限らなくてもよく、Ｔｉｍｅ２２８やＤｕｒａｔｉｏｎ２２９の単位はｍｓに限らずμｓなどでもよい。また、通信端末２ｂもＢｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内で周波数の切り替えを行う場合について説明したが、切り替えた非基準周波数と同じ周波数の端末が自分の周りに存在し、その電波の届く範囲内に自分が存在しており周波数を切り替えても新たな干渉が起こると分かっている場合は、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔１１２内で周波数を切り替えなくても構わない。また、通信端末が周波数切り替え要求情報を、周波数切り替え要求フレームを生成して管理端末に送信する場合について説明したが、周波数切り替え要求情報は、Ｄａｔａフレームなどの他の目的のフレームに追加して送信しても構わない。また、通信端末２ａが同じ周波数を用いている他の管理端末から干渉されている場合について説明したが、管理端末１ａや通信端末２ｂが干渉されている場合でも同じことであり、干渉源が同じ周波数を用いている他の電子機器の場合でも同じことである。

以上のように本実施の形態によれば、管理端末と通信端末により構成され、管理端末に通信端末が管理される通信システムであって、通信端末が通信端末と管理されている管理端末に対する干渉の両方またはいずれかを検出して、管理端末に周波数切り替えを要求する周波数切り替え要求情報を他の目的のフレームに追加して送信する、または周波数切り替え要求情報を含む周波数切り替え要求通知フレームを生成して送信する、の両方あるいはいずれかを行い、管理端末は受信したフレームに含まれる周波数切り替え要求情報及び自身の検出した干渉情報に基づいて周波数切り替え通知情報を生成し、その周波数切り替え通知情報を含むフレームを通信端末へ送信し、管理端末と通信端末はＢｅａｃｏｎフレームを送受信する基準周波数は不変とし、Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔内で前記周波数切り替え通知情報に基づき同じタイミングで１回以上非基準周波数に切り替え、フレームの送受信に基準周波数と１つ以上の非基準周波数の、１つ以上の周波数を用いることで、干渉の状況によりその時々で管理端末、通信端末双方にとって最適な非基準周波数や周波数の滞留期間を決定でき、より良い通信状況でフレームの送受信が行えるという有利な効果が得られる。

本発明にかかる通信システムは、同時使用可能なチャンネル数が少ないため、同じ通信規格に準拠する機器同士で干渉が起きやすく、また、同じ規格に準拠しない他の電子機器とも同じ周波数帯を使用するため、干渉が起きやすい無線ＬＡＮ用の電子機器の中でも、移動して使用され、動的に干渉状況が変化しやすい無線電話端末を通信端末とする通信システムの用途に適応できる。

管理端末（前面）を示す外観斜視図管理端末（背面）を示す外観斜視図管理端末のハードウェアの一例を示すブロック図通信端末を示す外観斜視図通信端末のハードウェアの一例を示すブロック図管理端末の機能ブロック図通信端末の機能ブロック図本発明の実施の形態１における通信システムの動作を示すタイムチャート本発明の実施の形態２における通信システムの動作を示すタイムチャート本発明の実施の形態３における通信システムの動作を示すタイムチャートＩＥＥＥ８０２１．１１の物理層フレームを示した構成図ＡｃｔｉｏｎフレームのＦｒａｍｅｂｏｄｙの内容を示した構成図本発明の実施の形態２における周波数切り替え通知情報の内容を示した構成図ＢｅａｃｏｎフレームのＦｒａｍｅｂｏｄｙ部分の内容を示した構成図本発明の実施の形態３における周波数切り替え要求情報の内容を示した構成図従来及び本発明の実施の形態における通信システムを示した構成図

符号の説明

１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ管理端末
２ａ、２ｂ、２ｃ通信端末
３無線通信路
３１ａ主制御部（ＣＰＵ）
３１ｃ無線ＭＡＣ
３１ｃ１周波数切り替え部
３１ｃ２干渉検出部
３１ｃ３周波数切り替え通知検出部
５１ａ主制御部
５９ａ無線ＭＡＣ
５９ａ１周波数切り替え部
５９ａ２干渉検出部
５９ａ３周波数切り替え要求検出部
７０送信部
８０受信部
９０送信部
１００受信部
１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃ、１１０ｄＢｅａｃｏｎフレーム
１１１ａ、１１１ｂ、１１１ｃＤａｔａフレーム
１１２Ｂｅａｃｏｎフレーム間隔
１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ基準周波数滞留期間
１１４ａ、１１４ｂ、１１４ｃ非基準周波数滞留期間
１１５ａ、１１５ｂ周波数切り替え通知フレーム
１１６周波数切り替え要求フレーム
１１７周波数切り替え通知情報及び周波数切り替え要求情報の内容図
１１８Ｌｅｎｇｔｈ
１１９Ｃｈａｎｎｅｌ
１２０Ｔｉｍｅ
１２１Ｄｕｒａｔｉｏｎ
１２２ａ、１２２ｂ、１２２ｃＡＣＫフレーム
２００物理層フレーム
２０１ＰＨＹＰｒｅａｍｂｌｅ
２０２ＰＨＹヘッダ
２０３データリンク層フレーム
２０４ＭＡＣヘッダ
２０５Ｆｒａｍｅｂｏｄｙ
２０６ＦＣＳ
２０７Ｃａｔｅｇｏｒｙ
２０８Ａｃｔｉｏｎ
２０９Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔｓｅｔ
２１０Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｅｌｅｍｅｎｔ
２１１周波数切り替え通知情報
２１２ＥｌｅｍｅｎｔＩＤ
２１３Ｌｅｎｇｔｈ
２１４周波数切り替え情報セット
２１５Ｔｉｍｅ
２１６Ｄｕｒａｔｉｏｎ
２１７Ｃｈａｎｎｅｌ
２１８Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ
２１９Ｂｅａｃｏｎｉｎｔｅｒｖａｌ
２２０Ｃａｐａｂｉｌｉｔｙ
２２１ＳｅｒｖｉｃｅＳｅｔＩｄｅｎｔｉｆｉｅｒ
２２２ＳｕｐｐｏｒｔｅｄＲａｔｅ
２２３ＤＳＰａｒａｍｅｔｅｒＳｅｔ
２２４Ｔｒａｆｆｉｃｉｎｄｉｃａｔｉｏｎｍａｐ
２２５周波数切り替え要求情報
２２６ＥｌｅｍｅｎｔＩＤ
２２７Ｌｅｎｇｔｈ
２２８Ｔｉｍｅ
２２９Ｄｕｒａｔｉｏｎ
２３０ＣｈａｎｎｅｌＳｅｔ
２３１Ｃｈａｎｎｅｌ１

Claims

無線媒体及び通信端末を管理する管理端末であって、前記管理端末は、フレームを送信する送信部と、フレームを受信する受信部と、周波数を切り替える周波数切り替え部と、フレームの送受信及び周波数の切り替えを制御する主制御部を有し、前記主制御部は基準フレーム送信時には任意に決まる１つの基準周波数で動作するように前記周波数切り替え部を制御し、基準フレーム送信時以外の任意の期間では１つ以上の基準周波数ではない非基準周波数でも動作するように前記周波数切り替え部を制御することを特徴とする管理端末。
主制御部が、切り替える非基準周波数の数、非基準周波数の周波数、タイミング及び滞留期間を変更可能なことを特徴とする請求項１に記載の管理端末。
主制御部が、非基準周波数の周波数、タイミング及び滞留期間の１つ以上の組を含む周波数切り替え通知情報を生成して通信端末へ通知することを特徴とする請求項１に記載の管理端末。
通信端末からの周波数切り替え要求を検出する周波数切り替え要求検出部を有し、主制御部は前記周波数切り替え要求検出部の情報に基づき、周波数切り替え通知情報を生成することを特徴とする請求項３に記載の管理端末。
管理端末に対する干渉と管理している通信端末に対する干渉の両方またはいずれかを検出する干渉検出部を有し、主制御部が前記干渉検出部の情報に基づき、周波数切り替え通知情報を生成することを特徴とする請求項３に記載の管理端末。
主制御部は、干渉検出部と周波数切り替え要求検出部で検出された情報に基づき、周波数切り替え通知情報を生成することを特徴とする請求項４または請求項５に記載の管理端末。
主制御部が、周波数切り替え通知情報を基準フレームに追加して送信する、または周波数切り替え通知情報を含む周波数切り替え通知フレームを生成して送信する、の両方あるいはいずれかを行うことを特徴とする請求項１に記載の管理端末。
通信端末からの周波数切り替え要求を検出する周波数切り替え要求検出部を有し、主制御部は前記周波数切り替え要求検出部の情報に基づき、周波数切り替え通知情報を生成することを特徴とする請求項７に記載の管理端末。
管理端末に対する干渉と管理している通信端末に対する干渉の両方またはいずれかを検出する干渉検出部を有し、主制御部が前記干渉検出部の情報に基づき、周波数切り替え通知情報を生成することを特徴とする請求項７に記載の管理端末。
主制御部は、干渉検出部と周波数切り替え要求検出部で検出された情報に基づき、周波数切り替え通知情報を生成することを特徴とする請求項８または請求項９に記載の管理端末。
管理端末に管理される通信端末であって、前記通信端末は、フレームを送信する送信部と、フレームを受信する受信部と、周波数を切り替える周波数切り替え部と、フレームの送受信及び周波数の切り替えを制御する主制御部を有し、前記主制御部は前記管理端末が基準フレームを送信するタイミングでは基準周波数に切り替えることを特徴とする通信端末。
主制御部は、管理端末からの基準フレーム受信時以外の任意の期間では１つ以上の基準周波数ではない非基準周波数で動作するように前記周波数切り替え部を制御することを特徴とする請求項１１に記載の通信端末。
管理端末からの周波数切り替え通知を検出する周波数切り替え通知検出部を有し、主制御部は、管理端末から通知された周波数切り替え通知情報に合わせて、周波数切り替え部を制御することを特徴とする請求項１１に記載の通信端末。
主制御部は、基準周波数と１つ以上の非基準周波数の、１つ以上の周波数を用いてフレームを送信することを特徴とする請求項１１に記載の通信端末。
通信端末に対する干渉と管理されている管理端末に対する干渉の両方またはいずれかを検出する干渉検出部を有し、主制御部が前記干渉検出部の情報に基づき、前記管理端末に周波数切り替えを要求する周波数切り替え要求情報を他の目的のフレームに追加して送信する、または周波数切り替え要求情報を含む周波数切り替え要求フレームを生成し送信する、の両方あるいはいずれかを行うことを特徴とする請求項１１に記載の通信端末。
請求項１に記載の管理端末と請求項１１に記載の通信端末により構成され、前記管理端末に前記通信端末が管理されることを特徴とする無線通信システム。
無線媒体及び通信端末を管理する１つ以上の管理端末と、前記管理端末により管理される１つ以上の通信端末から構成される無線通信方法であって、前記管理端末は基準フレームを基準周波数で送信し、基準フレーム送信時以外の任意の期間では１つ以上の基準周波数ではない非基準周波数に切り替え、前記通信端末は前記管理端末の周波数の切り替えタイミングに合わせて周波数を切り替えることを特徴とする無線通信方法。
管理端末は非基準周波数の周波数、タイミング及び滞留期間の１つ以上の組を含む周波数切り替え通知情報を基準フレームに追加して送信する、または周波数切り替え通知情報を含む周波数切り替え通知フレームを生成して送信する、の両方あるいはいずれかを行い、通信端末は受信された周波数切り替え通知情報に合わせて周波数を切り替えることを特徴とする請求項１７に記載の無線通信方法。
通信端末は、前記通信端末に対する干渉と管理されている管理端末に対する干渉の両方またはいずれかを検出して、前記管理端末に周波数切り替えを要求する周波数切り替え要求情報を他の目的のフレームに追加して送信する、または周波数切り替え要求情報を含む周波数切り替え要求フレームを生成し送信する、の両方あるいはいずれかを行い、前記管理端末は受信されたフレームの周波数切り替え要求情報に基づいて周波数切り替え通知情報を生成することを特徴とする請求項１８に記載の無線通信方法。
管理端末は、前記管理端末に対する干渉と管理している通信端末に対する干渉の両方またはいずれかに基づいて周波数切り替え通知情報を生成することを特徴とする請求項１８に記載の無線通信方法。
管理端末は、前記管理端末に対する干渉と管理している通信端末に対する干渉の両方またはいずれかと、受信されたフレームの周波数切り替え要求情報に基づいて周波数切り替え通知情報を生成することを特徴とする請求項１９または請求項２０に記載の無線通信方法。