JP2007208456A - 無線通信装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】チャネル管理手段15Cにより、チャネル管理情報14Aから計数した使用可能チャネル数と所定の判定チャネル数とを比較することにより、使用可能チャネル数を検査し、使用可能チャネル数が判定チャネル数まで低下しており、無線通信状況の悪化が確認された場合、チャネル開放手段15Dにより、チャネル管理情報14Aで使用不可と設定されている使用不可チャネルの一部または全部を使用可に設定する。
【選択図】 図1
Description
一般に、任意の帯域幅の電力は周波数ホッピングする周期に対して十分長い時間で平均すると低くなるので他のシステムの通信を妨害しにくく、また特定の周波数に妨害波が存在してもすぐ別の周波数にホッピングするので他のシステムからの干渉に強いといわれている。
このアダプティブ周波数ホッピング方式によれば、使用不可と判断されたチャネルはチャネル選択順から除外されるため、そのチャネルに対してそれ以降周波数ホッピングが行われなくなり、当該チャネルの搬送波周波数における他の機器との電波の相互干渉や、同種の無線通信装置との当該チャネルにおけるパケット送受信の衝突による無線通信の途切れを低減できる。
このため、使用可能なブルートゥースチャネル数が低減した状況において、このようなストリーミング系の無線通信がいずれかのブルートゥース無線通信装置で開始された場合、当該ブルートゥース無線通信装置によるチャネル使用頻度が上昇し、同一無線エリアで併用されるブルートゥース無線通信装置間で使用可能ブルートゥースチャネル数が不足してチャネル衝突が発生しやすくなる。
この際、無線通信環境が悪化をブルートゥース無線通信装置側で回避する技術として、無線LAN通信方式で用いる無線LANチャネルなど、ブルートゥース無線通信装置以外の装置で使用する周波数帯域を優先して確保し、これら装置で使用していない周波数帯域をブルートゥース無線通信方式のチャネルとして用いる方法が考えられる。
したがって、本発明を適用すれば、同一無線エリアで併用される無線通信装置間で使用可能チャネル数の不足が緩和されて、無線通信装置間でのチャネル衝突の発生を抑制できるため、通信品質の低下をある程度抑制でき、さらには改善することも可能となる。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかる無線通信装置について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる無線通信装置の構成を示すブロック図である。
この無線通信装置(マスタ側)1は、ブルートゥース(登録商標:Bluetooth)無線通信方式のアダプティブ周波数ホッピング(AFH:Adaptive Frequency Hopping)方式に基づいて、無線回線3を介して相手無線装置(スレーブ側)2と無線データ通信を行う通信装置である。
表示部11は、LCDやLEDなどの表示装置からなり、制御部15からの指示に応じて各種可視表示を行う機能を有している。
操作入力部12は、操作キーなどの操作入力装置からなり、ユーザの操作を検出して制御部15へ出力する機能を有している。
記憶部14で記憶される主な処理情報としては、チャネル管理情報14Aがある。チャネル管理情報14Aは、当該無線通信装置1の無線データ通信で使用する各ブルートゥースチャネルの使用可否を示す情報である。
主な機能手段としては、機能制御手段15A、通信状況確認手段15B、チャネル管理手段15C、およびチャネル開放手段15Dがある。
チャネル開放手段15Dは、通信状況確認手段15Bにより、無線通信チャネルを用いた当該無線通信装置での無線通信状況の悪化が確認された場合、チャネル管理情報14Aで使用不可と設定されている使用不可チャネルの一部または全部を使用可に設定する機能を有している。
この無線モジュール16には、無線送受信部17、モジュール制御部18、およびモジュール記憶部19が設けられている。
チャネルテーブル19Aは、周波数ホッピング・スペクトラム拡散変調方式で順次選択する各チャネルの使用可否を管理するための処理情報であり、チャネル番号ごとに当該チャネルの使用可否情報が対応付けて登録されている。
このほか、モジュール記憶部19には、モジュール制御部18に読み込まれて実行されることにより各種機能手段を実現するためのプログラムなどを予め格納しておいてもよい。
通信制御手段18Aは、無線送受信部17を制御して相手無線装置2と制御部15との間のデータ通信を制御する機能と、周波数ホッピング・スペクトラム拡散変調方式に基づき、相手無線装置2との間でデータ通信開始時に取り決めたチャネル選択順に基づき各チャネルのうちからいずか1つを順次選択して無線送受信部17へ指示する機能とを有している。この際、通信制御手段18Aは、モジュール記憶部19のチャネルテーブル19Aを参照し、チャネル選択順にしたがって選択される次のチャネルが使用不可の場合、後続する使用可のチャネルまでスキップし、その使用可のチャネルを選択する。
次に、図3を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかる無線通信装置の動作について説明する。図3は、本発明の第1の実施の形態にかかる無線通信装置の動作として使用チャネル改定処理を示すフローチャートである。
ここでは、無線通信装置1の機能部13が電話機の通話機能を有し、制御部15の機能制御手段15Aにより、ブルートゥース無線通信方式を用いた高負荷無線通信として、機能部13での通話機能で用いられる音声通話が開始される場合を例として説明する。
制御部15は、機能部13での音声通話を開始する際、図3の使用チャネル改定処理を実行する。
ここで、使用可能チャネル数が判定チャネル数以上存在する場合(ステップ102:YES)、音声通話のための十分な使用可能チャネルが存在していて、無線通信チャネルを用いた当該無線通信装置での無線通信状況が良好であり、使用不可チャネルの開放は不要であることから、制御部15は、一連の使用チャネル改定処理を終了する。
これにより、モジュール制御部18により、チャネルテーブル19Aが更新されて使用可能チャネルが増加し、これら使用可能チャネルからアダプティブ周波数ホッピング方式に基づき選択されたチャネルを用いて機能部13での音声通話のための無線通信が開始される。
したがって、同一無線エリアで併用される無線通信装置1において、使用可能チャネル数の不足が緩和され、無線通信装置1間でのチャネル衝突の発生を抑制できるため、これに起因して音声通話や映像通信上で生ずる途切れやパルス性のノイズを低減できる。これにより、ストリーミング系無線通信の通信品質低下をある程度抑制でき、さらには改善することも可能となる。
このため、間欠的にデータパケットを送受信し、転送エラー発生に応じて当該データパケットを再送可能な一般的な無線データ通信と比較して、長期間に渡りブルートゥースチャネルの使用頻度が上昇し、チャネル衝突が発生しやすくなる。また、ストリーミング系の無線通信では、無線通信状況が悪化してデータパケットをスムーズに送受信できなくなると音声や動画の途切れが発生するため、ユーザはより顕著に通信品質の悪化を感じてしまう。
なお、使用チャネル改定処理を実行するタイミングについては、ストリーミング系無線通信の開始時点に限定されるものではなく、例えば制御部15での処理能力に余裕がある場合には、ストリーミング系無線通信の有無に関係なく常時実行しておいてもよい。
次に、図4を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかる無線通信装置について説明する。図4は、本発明の第2の実施の形態にかかる無線通信装置で用いられるチャネル管理情報の構成例である。
次に、図5〜図7を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかる無線通信装置について説明する。図5は、本発明の第3の実施の形態にかかる無線通信装置で用いられる無線LANチャネル管理情報の構成例である。図6は、チャネル番号変換テーブルの構成例である。図7は、本発明の第3の実施の形態にかかる無線通信装置のチャネル開放処理を示すフローチャートである。
制御部15は、操作入力部12で検出されたユーザ操作に応じて、チャネル管理手段15Cにより、当該無線通信装置1と同一無線エリアで併用されている使用無線LANチャネルのチャネル番号を当該操作内容から取得して、使用無線LANチャネルと対応するブルートゥースチャネル番号を導出し、記憶部14の無線LANチャネル管理情報14Bに当該ブルートゥースチャネルが「使用中」であると設定する。図5に示した無線LANチャネル管理情報の構成例では、無線LANチャネル番号と当該チャネルの使用有無(未使用/使用中)が組として登録されている。
本実施の形態は、このような無線通信チャネル使用状況において、使用不可のブルートゥースチャネルを使用可に開放する場合、制御部15のチャネル開放手段15Dにより、優先確保されている無線LANチャネルの無線周波数帯域を圧縮し、当該無線周波数帯域の端部に位置するブルートゥースチャネルから順に使用可に設定するようにしたものである。
次に、圧縮チャネル数dnだけ単位チャネル数nを削減して、新たな単位チャネル数n’=n−dnとし(ステップ111)、この圧縮された新たな単位チャネル数n’に基づき、使用無線LANチャネルと対応する単位チャネル数n’のブルートゥースチャネルを使用不可に設定し(ステップ112)、一連のチャネル開放処理を終了する。
無線LANチャネル40が使用無線LANチャネル番号として受け付けられた場合、単位チャネル数nに基づき、中心周波数f0を中心として周波数faからfbまでの周波数を用いるブルートゥースチャネルが使用不可チャネル41として判定され、周波数faより低い周波数を用いるブルートゥースチャネルと、周波数fbより高い周波数を用いるブルートゥースチャネルとがそれぞれ使用可能チャネル42,43として判定される。
これに応じて、使用不可チャネル41も中心周波数f0を中心として左右の端部で均等に削減されて、使用可能チャネル42については周波数faからfa’の間のチャネル数が増加するとともに、使用可能チャネル43については周波数fbからfb’の間のチャネル数が増加し、ブルートゥースチャネル全体での使用可能チャネル数を増加できる。
また、無線LAN通信方式では、各無線LANチャネルごとに搬送波周波数を中心とした20MHz幅の広い周波数帯域を有しており、その端部にブルートゥースチャネルとの電波干渉が発生しても無線LANデータ通信への影響は極めて小さいため、ISMバンドでの厳しい無線通信環境の場合に限って無線LANチャネルの周辺周波数帯域を有効利用できる。
次に、本発明の第4の実施の形態にかかる無線通信装置について説明する。
第1の実施の形態では、通信状況確認手段15Bにより、無線通信チャネルを用いた当該無線通信装置での無線通信状況を確認する際、チャネル管理情報から計数した使用可能チャネル数と所定の判定チャネル数とを比較し、使用可能チャネル数が判定チャネル数まで低下した時点で無線通信状況が悪化していると判定する場合について説明した。
本実施の形態では、通信状況確認手段15Bにより、所定の操作入力に応じて無線通信状況が悪化していると判定することにより、ユーザの意図に応じて無線通信状況の悪化を判定しうるようにしたものである。
これにより、機能制御手段15Aでの高負荷無線通信の開始という状態遷移にかかわらず、実際のデータ送受信頻度に即して無線通信負荷の増大有無を監視することができ、より柔軟に使用可能チャネル数を増加することができる。この際、無線通信負荷は、無線モジュール16や機能制御手段15Aからデータ送受信頻度などの通信状況情報を定期的に取得すればよい。
これにより、ストリーミング系無線通信などの高負荷無線通信の開始とほぼ同時に自動的に使用可能チャネル数を増加することができ、高負荷無線通信による通信品質の低下を抑制できる。
以上の各実施の形態では、通信状況確認手段15B、チャネル管理手段15C、およびチャネル開放手段15Dをすべて無線モジュール16の制御用ホストである制御部15に設けた場合を例として説明したが、これら手段の一部またはすべてを無線モジュール16内のモジュール制御部18で実現してもよく、ブルートゥース無線通信方式のアダプティブ周波数ホッピング機能の1つとして無線モジュール内に実装できる。これにより、制御部15での処理を大幅に軽減でき、全体として安価な無線通信装置を実現できる。
また、第3の実施の形態では、同一無線エリア内でブルートゥース無線通信方式と併用される無線通信方式が無線LAN通信方式である場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、他の無線通信方式であっても前述と同様にして第3の実施の形態を適用でき、同様の作用効果が得られる。
また、各実施の形態では、ストリーミング系無線通信を行う無線通信装置に適用した場合を例として説明したが、これに限定されるものではなく、PSTN回線、ISDN回線、IP電話回線(インターネット)、PBX内線、専用回線などの通信回線に接続される電話端末(親機)と、無線回線を介して電話端末に接続されるハンドセット(子機)とからなる単独電話機(親子電話装置)に適用してもよく、内線伝送路を介して収容した複数の電話端末を通話回線に交換接続する電話制御装置からなる電話システムで用いられる電話端末に適用してもよい。
Claims (6)
- 搬送波周波数の異なる複数の無線通信チャネルについてそれぞれの使用可否を示すチャネル管理情報を記憶する記憶部と、前記チャネル管理情報で使用可と設定されている無線通信チャネルのうちから所定周期で順次切替選択した無線通信チャネルを用いて前記相手無線装置と無線通信を行うとともに、前記選択した無線通信チャネルが電波干渉により使用できない場合には当該無線通信チャネルの使用不可を前記チャネル管理情報に設定する通信制御手段とを有する無線通信装置であって、
前記無線通信チャネルを用いた当該無線通信装置での無線通信状況を確認する通信状況確認手段と、
前記通信状況確認手段により当該無線通信装置での無線通信状況の悪化が確認された場合、前記チャネル管理情報で使用不可と設定されている使用不可チャネルの一部または全部を使用可に設定するチャネル開放手段と
を備えることを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1に記載の無線通信装置において、
前記通信状況確認手段は、前記チャネル管理情報から計数した使用可能チャネル数と所定の判定チャネル数とを比較し、前記使用可能チャネル数が前記判定チャネル数まで低下した時点で前記無線通信状況が悪化していると判定することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1に記載の無線通信装置において、
前記チャネル開放手段は、前記使用不可チャネルを使用可に設定する際、使用不可設定順序の古いものから順に使用可に設定することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1に記載の無線通信装置において、
前記チャネル開放手段は、前記使用不可チャネルを使用可に設定する際、当該無線通信装置とは異なる無線通信方式で使用する無線周波数帯域に相当する搬送波周波数を用いる1つ以上の無線通信チャネルが前記チャネル管理情報により使用不可に設定されている場合、当該無線周波数帯域の端部に位置する使用不可チャネルから順に使用可に設定することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1に記載の無線通信装置において、
前記通信状況確認手段は、当該無線通信装置での無線通信負荷の変化を監視し、当該無線通信負荷の増大に応じて前記無線通信状況が悪化していると判定することを特徴とする無線通信装置。 - 請求項1に記載の無線通信装置において、
前記通信状況確認手段は、当該無線通信装置でのストリーミング系無線通信の実施有無を監視し、前記ストリーミング系無線通信の実施検出に応じて前記無線通信状況が悪化していると判定することを特徴とする無線通信装置。
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