JP2007096624A

JP2007096624A - キャリア周波数変更手段を備えた無線通信装置

Info

Publication number: JP2007096624A
Application number: JP2005281835A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Oshima; 靖久大嶋
Original assignee: Saxa Inc
Current assignee: Saxa Inc
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2007-04-12

Abstract

【課題】キャリアセンス回数を減らすなどして無線通信機器の電池の消耗を抑制するとともに、電波妨害回避のためキャリア周波数を変更する。
【解決手段】
キャリヤセンス回数を記憶するキャリヤセンス回数レジスタ１３ａ、受信信号レベルが所定の閾値を越えた回数を計測しかつ記憶する閾値ＯＶＥＲカウンタ１３ｂ、受信データが自局宛てか否かを判断し、自局宛てである信号の回数を記憶する自局アドレス一致カウンタ１４を備えたキャリア周波数変更手段を備えた無線通信装置において、前記キャリヤセンス回数、閾値を越えた信号レベル回数及び自局宛て信号回数を読み出し、読み出した前記各回数に基づき、キャリア周波数を変更するか否かを判断する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線機器間の通信で使用する無線周波数を決定するキャリア周波数変更手段を備えた無線通信装置に関するものである。

無線機器間、例えば、遠隔監視装置などにおいて、複数の子機とこれら複数の子機を制御する親機との間の通信等のように予め定めた特定の相手と無線通信を行う場合は、互いに予め定めた同じ無線周波数を用いて送受信を行っている。
ところが、無線通信を行う場合、他の機器が同じ周波数で無線通信を行っていたり、或いは電力ケーブル、電子機器等から生じる妨害電波により同一周波数のノイズが発生することがあり、このような場合は無線通信が妨害される。

そこで、通常無線通信を行う場合は、無線送受信に先立ちキャリヤ（又はキャリア周波数）センスを行うが、そのキャリヤセンスで他機器が当該無線チャネルを利用していることが判明した場合、つまり送信しようとする電波と同じ周波数の電波を検知したときは、発信を見合わせ、ある時間を置いたあと再度キャリヤセンスを行って、電波が存在しないことが確かめられたときに初めて発信するという混信防止策が採られている。
このような場合、信号の送受信ができないので繰り返し何度もキャリヤセンスを行うことになるが、このキャリヤセンス動作が頻発すると、送受信が遅延するだけではなく、無線機器が例えば、遠隔監視システムにおける子機のように電池で動作している場合は、電池容量の低下に繋がり好ましくない。

そこで、キャリヤセンスを行って状況を把握し、発信する電波と同じ周波数の電波が存在したときには、自己と同一周波数の電波が存在しないか或いは電波の存在確率が小さい周波数に切り替えるようにした、機器本体ユニットとリモコンを備えた空調・給湯給水システムが提案されている（特許文献１参照）。

この空調・給湯給水システムでは、機器本体ユニットが近傍に同一周波数を使用するシステムが存在することを知った場合、リモコンユニットからの電波を機器本体ユニットが受信した後の返信電波に、リモコンユニットの送受信周波数を現在の周波数ｆ１と異なる周波数ｆ２に変更する指示情報を添付する。
リモコンユニットは、これを受けて前記異なる周波数ｆ２で機器本体ユニットに返信する。機器本体ユニットは、近傍に同一周波数を使用するシステムが存在するのを知った後、一回の送信時間に対して十分短い時間間隔で周波数ｆ１とｆ２の受信を交互に繰り返し、周波数ｆ２の電波を捕捉したら、それが自己と同一のＩＤコードを持つことを確かめて、周波数ｆ２で返信を行うものである。

しかしながら、この従来の混信防止方法では、機器本体ユニットは近傍に同一周波数を使用するシステムが存在するのを知った後、その返信電波に現在の周波数ｆ１と異なる周波数ｆ２に変更する指示情報を添付するだけで、その周波数ｆ２に直ちに切り換えるものではないから、その返信のため更にキャリヤセンスを行うこととなり、その返信電波を直ぐに発信できないことが発生し、発信タイミングが遅れることがある。また、仮に、本システムを電池駆動の通信機器に適用すると、電池が消耗するという問題がある。
更に、周波数ｆ１と同一周波数の電波を受信したときには、その電波の受信レベルによらず周波数を切り換えるから、周波数の切り換えも頻繁に起こり、同様に電池駆動の通信機器では電池の消耗を早めるという問題が生じる。
特開２００２−２９５８９２号公報

本発明の目的は、無線機器とくに電池で動作する無線機器を用いて通信を行う場合に、定まった相手側と通信する場合において、キャリヤセンスの回数を減らすと共に、電波障害を回避するためのキャリア周波数変更の回数を抑制することで、電池の消耗を防止することである。
また、自局宛ての電波である確率が高くても、その電界強度が所定のレベルより低い場合にはキャリア周波数を変更できるようにすることで、信頼性のある通信を行えるようにすることである。

請求項１の発明は、無線通信装置であって、受信電波のキャリヤセンス回数を記憶する手段、受信電波のレベルが所定の閾値を越えた回数を記憶する手段、受信データが自局宛てか否かを判断し、自局宛てである信号の回数を記憶する手段、前記キャリヤセンス回数、閾値を越えた信号レベル回数及び自局宛て信号回数を読み出す手段、読み出した前記各回数に基づき、キャリア周波数を変更するか否かを判断する手段、を有するキャリア周波数変更手段を備えたことを特徴とする。
請求項２の発明は、請求項１に記載されたキャリア周波数変更手段を備えた無線通信装置において、前記キャリア周波数を変更するか否かを判断する手段は、キャリヤセンス回数に対する受信信号が前記閾値を越えた回数及び自局宛て受信信号回数の比率を算出する手段を有し、前記各比率に基づき前記判断を行うキャリア周波数変更手段を備えたことを特徴とする。

（作用）
同一周波数の電波がキャリヤセンスされたとき、その電波が自局宛比率が所定の割合以上か否か判断し、自局宛比率が所定値に達しないと判断したときは、その受信信号レベルが所定のレベル以上か否か判断し、所定のレベル以上の比率が所定値以上の場合だけ別の周波数に変換して、むやみに周波数変換するのを防止する。周波数変換する場合は、次回に自局から相手側に発信する周波数を予め用意された別の周波数に変更して送信する。このように周波数変換の回数を抑制し、かつ送信時におけるキャリヤセンスの回数を低減する。

本発明によれば、キャリヤセンスした信号が妨害電波である可能性が高い場合で、しかもその受信信号レベルが所定の閾値以上である比率が所定値以上である場合の時だけ、予め設定した妨害電波の周波数と異なる他のキャリア周波数に自動的に変更して通信を行うから、妨害電波の影響を小さくして通信の信頼性を維持することができる。また、妨害電波の影響を受け難くすることで、とくに、電池で駆動する通信機器におけるキャリヤセンス回数を低減して電池の浪費を防止することができる。

本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の１実施形態に係る無線通信装置のキャリア周波数変更回路に係る構成を概略的に示すブロック図である。
図示のように、本無線通信装置のキャリア周波数変更回路１は、クロック生成・タイミング生成部１０と、復調回路１１、アドレスコンぺア回路１２、キャリアセンス回数レジスタ１３ａ及び閾値ＯＶＥＲカウンタ１３ｂ，自局アドレス一致カウンタ１４、割り込み制御回路１５，ＣＰＵ／インターフェース１６とから成っている。

図１に示すキャリア周波数変更回路１において、受信電波についてキャリヤセンスの実行回数は、キャリヤセンス回数レジスタ１３ａで保持される。また、その際感知された受信電波のレベルが予め設定された所定の閾値を越えるレベルであれば、ＣＰＵ１６は、その都度前記閾値ＯＶＥＲカウンタ１３ｂを更新してその回数を保持する。
なお、以上の動作において、ビット同期したクロック及び各部動作タイミングは復調回路１１で２値化されたデータから生成する。

ここで、アドレスコンペア回路１２は、ＣＰＵ１６で設定された自局アドレスをレジスタに保持し、受信データに付加されたアドレスからそれが自局宛か否かを判断する。その結果、自局について指定したアドレスと受信データの前記アドレスが一致した場合には、割り込み制御回路１５が動作してＣＰＵ１６へ割り込みを掛けるとともに、自局アドレス一致カウンタ１４をカウントアップする。

ＣＰＵ１６は、前記、キャリヤセンス回数レジスタ１３ａ、閾値ＯＶＥＲカウンタ１３ｂ、自局アドレス一致カウンタ１４から、それぞれ適宜キャリヤセンス回数値、閾値ＯＶＥＲカウンタ値および自局アドレス一致カウンタ数を読み出し、以下の演算を行い電波障害（電波妨害）があるか否かの判断を行う。
即ち、例えば、
（閾値ＯＶＥＲカウンタ／キャリヤセンス回数値）×１００をＲ１とし、Ｒ１≧８０％、かつ、
（自局アドレス一致カウンタ数／キャリヤセンス回数値）×１００をＲ２として、Ｒ２≦１０％であるときは、電波障害があると判断し、別のキャリア周波数つまり、例えば４２９ＭＨｚの基本キャリア周波数からそれから５０ｋＨｚ増減させた移動キャリア周波数へ移動する。

また、Ｒ１≧８０％、かつ、Ｒ２≧８０％以上であるときは、電波状況が良好であると判断して現在のキャリア周波数を継続使用する。
なお、Ｒ１＜８０％であれば、Ｒ２≧８０％以上であっても、つまり自局宛の通信が多くとも電波のレベル即ちその電界強度は弱いのでキャリア周波数を変更する。また、Ｒ１≧８０％、かつ、１０％＜Ｒ２＜８０％であるときは、電波状況は良好とまではいえないが現在のキャリア周波数を継続使用する。

図２は、各送信チャンネルグループ毎の基本キャリア周波数と移動キャリア周波数情報を記録したテーブルである。ここでは、移動キャリア周波数は２つ用意されている。
送信側では１つのキャリア周波数で送信し、受信側では、送信側が前記３つのキャリア周波数のうち、どのキャリア周波数を使用しているかを検索して受信する。
前記条件に従い、受信キャリア周波数で妨害があると判断したときは、送信側では次回送信時には移動キャリア周波数１または２を使用して送信を行う。
受信側では、受信時に送信されてくるキャリア周波数をセンスして受信し、センスしたキャリア周波数を次回の送信時に使用する。
このようにして、親機・子機間のような予め通信相手が決まった機器間における通信を妨害電波を避けて良好に行い、それぞれのキャリヤセンス回数を低減させて、キャリヤセンスを繰り返すこと等による電池の消耗を抑制する。

本発明の１実施形態に係るキャリア周波数変更回路の構成を概略的に示すブロック図である。各送信チャンネルグループ毎の基本キャリア周波数と移動キャリア周波数情報を記録したテーブルである。

符号の説明

１・・・キャリア周波数変更回路、１１・・・復調回路、１２・・・アドレスコンぺア回路、１３ａ・・・キャリヤセンス回数レジスタ、１３ｂ・・・閾値ＯＶＥＲカウンタ、１４・・・自局アドレス一致カウンタ、１５・・・割り込み制御回路、１６ａ・・・ＣＰＵ、１６ｂ・・・インターフェース。

Claims

受信電波のキャリヤセンス回数を記憶する手段、受信電波のレベルが所定の閾値を越えた回数を記憶する手段、受信データが自局宛てか否かを判断し、自局宛てである信号の回数を記憶する手段、前記キャリヤセンス回数、閾値を越えた信号レベル回数及び自局宛て信号回数を読み出す手段、読み出した前記各回数に基づき、キャリア周波数を変更するか否かを判断する手段、を有するキャリア周波数変更手段を備えたことを特徴とする無線通信装置。
請求項１に記載されたキャリア周波数変更手段を備えた無線通信装置において、
前記キャリア周波数を変更するか否かを判断する手段は、キャリヤセンス回数に対する受信信号が前記閾値を越えた回数及び自局宛て受信信号回数の比率を算出する手段を有し、前記各比率に基づき前記判断を行うキャリア周波数変更手段を備えたことを特徴とするキャリア周波数変更手段を備えた無線通信装置。