JP2008538481A - 改良された無線通信のためのチャネル選択方法 - Google Patents

Abstract

遠通信システム（１２）から通信信号を受け取る通信システム（１０）は、チャネルセレクタと；第１伝達アレイ及び第２チャンネルサーチアレイを形成する多数の局所送受信機（２２）を含む。第１伝達アレイは通信信号を受け取り、複数のチャンネルで局所通信信号を送信するように構成される。それぞれの局所送受信機は制御装置（３２）に接続される。制御装置は遠通信信号から雑音を取り除くために構成される。雑音は前記複数のチャンネル上で受け取られる局所の信機からの混信を含んでいる。制御装置は少なくとも１つのチャンネルのパラメタを測定する。制御装置は、第２チャンネルサーチアレイを使用することで１つ又はいくつかのチャンネルの有用性を決定する。第２チャンネルサーチアレイは利用可能なチャンネル信号を制御装置に出力する。制御装置（３２）は、前記利用可能なチャンネル上での遠通信信号の送受のために、第１伝達アレイの少なくとも１つに前記有用性を通信する。

Description

本開示は改良された無線通信のためのチャネル選択方法に関する。特に、本開示は局所無線通信システムと、該局所無線通信システムを備えるいわゆる「遠」通信システムであって、使用可能なチャネル選択の改善と、混信の減少のために局所信号と遠信号を区別する遠通信システムに関する。

関連特許出願への相互参照
本特許出願は２００５年４月１８日に出願された米国仮特許出願第６０／６７２，３５３号の優先権を請求するものであり、この仮特許出願の全内容は参照のために、ここに取り入れられる。

一般的な無線通信システムは複数の送受信機を使用する。各送受信機は、信号を送受し、又は分離した別々の送信機と受信機で作られている。そのような多くの送受信機が無線局所（ローカル）システムを形成するだろう。遠通信システムは多くの基地局を持つ有線ネットワークを通常含んでいる。各基地局は、それが利用な多数の無線チャンネルのうちの１つの必要な無線チャンネルを使用して局所システムと通信するように制御装置に通常接続される。送受信機はまた、それと遠通信システムとの無線通信リンクを構成するのに必要な無線チャンネルを使用する。制御装置からの制御信号はチャネルセレクタを通常制御する。制御信号は、基地局がそれぞれの送受信機と通信できるように、通信のために割り当てる必要なチャンネルを指定する。

ワイヤード通信の技術分野で留意すべき１つの問題は、隣接する送受信機が１無線チャンネルを使用するとき、または制御装置によって１無線チャンネルを割り当てられるとき、ある程度の送受信機間の混信が存在することであろう。さらに、信号を（たとえ異なるチャンネルで）送信する多くの局所通信構成要素があるとき、それらが近接していることが他のチャンネルに対して混信を引き起こして実際には送受信機を使用不可能にする。そのうえ、応用例によって、通信ソースの送信、検出及び相互作用に関して適用される特定のかつ厳しい規則があるだろう。これは厳重な規定と適用規則による利用可能な無線チャンネルの数を制限し、すなわち、送受信機は、いくつかの無線チャンネルでの信号の送信又は受信ができないだろう。従って、局所通信装置と遠通信装置を区別できる装置を有することが望ましい。また、遠源と局所源を区別しかつ各源から区別された信号を受け取ることができる装置を有することが望ましい。また、独立チャネルアクセス決定することができる装置を有するのも望ましい。無線通信のための最良の機会を持つように無線チャンネルを選びかつ異なったシステム設備間の混信を最小にする装置を有するのはさらに望ましい。無線通信の最良の機会を有する選択を伴って無線チャンネルを選ぶ装置を有するのはさらに望ましい。また、使用可能なチャンネルが局所通信構成要素に対してより良く調整されたことが決定されたときにトリガ信号を放つ通信システムを有するのも望ましいだろう。

局所通信信号と、遠通信信号の混信を減少させるために局所通信信号と遠通信信号を区別することができる通信システムを提供することが本開示の目的である。

使用できる有効な１つのチャンネルをサーチすることができる多数の送受信機であって、前記使用可能な１つのチャンネル上で遠通信源と通信するために別の多数の送受信機を制御する送受信機を有する通信システムを供給することが本開示の目的である。

使用できる他の送受信機に別のマスターチャンネル上で前記有効な１つのチャンネルを送信することができる多数の送受信機を持っている通信システムを提供することが本開示の別の目的である。

有効な１つのチャンネルをサーチすることができる多数の送受信機であって、互いに隣接して近くに位置する各送受信機との通信リンクを使用して前記有効な１つのチャンネルを他の送受信機に伝えることができる多数の送受信機を持つ電子式物品監視システムで使用のための通信システムに供給することが本開示のまた別の目的である。

本開示の第１態様によると、第１局所通信システムと第２遠通信システム間の改良された無線通信を行うチャネル選択方法が提供される。該方法は、複数のチャンネルを横切る遠隔無線信号に関して聴取モードで複数の局所送信機を調整するステップと、第１局所通信システムからの信号と、第２遠通信システムからの信号を見分けることによって前記複数のチャンネルから送信されるように構成した１つの使用できるチャンネルを決定するステップを有する。方法は次に、前記使用可能なチャンネル上で送信するステップを有する。

本開示のもう一つの態様によると、変調信号を放射する第１局所通信システムと、実質的に一定の信号を放射する第２遠通信システム間の改良された無線通信を有するチャネル選択方法が提供される。方法は、複数の局所送受信機を複数のチャンネルの全域でリモート無線信号を受けるように構成される受信モードに調整するステップと、送信のために使用できるチャンネルを決定するステップを有する。複数のチャンネルから使用できるチャンネルを得る。使用できるチャンネルは、少なくとも１つのチャンネル上の前記変調信号と前記実質的に一定の信号のパラメタを見分けることによって繰り返し決定される。変調信号は、それを雑音としてチャンネルから取り除く１サイクルの間、ゼロに変調する。方法は、使用できるチャンネルで送信するステップを有する。

本開示のさらに別の態様によると、遠通信システムから通信信号を受ける通信システムを提供する。通信システムは、チャネルセレクタと、複数のチャンネル上で通信信号を受け取りかつ局所通信信号を送信するように構成される複数の局所送受信機を含む。複数の局所送受信機はそれぞれ、制御装置に接続される。制御装置は、遠通信信号から雑音を取り除くために構成される。雑音はそのチャンネル上で受け取られた複数の局所送受信機からのある程度の混信を含んでいるだろう。制御装置は少なくとも１つのチャンネルのパラメタを測定する。制御装置は複数のチャンネルのうちの少なくとも１つのチャンネルの有用性を決定する。制御装置は、複数の送受信機の少なくとも１つへ有用性を伝達し、通信信号を送信そして／又は受信させる。

本開示のまたさらに別の態様によると、遠通信システムから通信信号を受け取るための通信システムを提供する。システムは、チャネルセレクタと；第１伝達アレイと第２チャンネルサーチアレイを形成する複数の局所送受信機とを含む。第１伝達アレイは、複数のチャンネル上で通信信号を受け取りかつ局所通信信号を送信するために構成される。それぞれの局所の送受信機は制御装置に接続される。

制御装置は、遠通信信号から雑音を取り除くために構成される。雑音はそのチャンネル上で受け取られた複数の局所送受信機からの混信であるだろう。制御装置は複数のチャンネルのうちの少なくとも１つのチャンネルのパラメタを測定する。制御装置は、第２チャンネルサーチアレイを使用することで複数のチャンネルのうちの少なくとも１つのチャンネルの有用性を決定する。第２チャンネルサーチアレイは有用チャンネル信号を制御装置に出力する。制御装置は第１伝達アレイの少なくとも１つへ前記有用性を通信し、該有用チャンネル上の遠通信信号を受け取るようにさせる。

本開示の他のさらなる目的、利点及び特徴は、添付図面に関連して成される以下の説明を参照することによって理解されるであろう。なお、図において、同様の参照文字は同様の構造要素を示す。

ここで図１に言及し、本図は無線通信システム１０のブロック図を示す。無線通信システム１０は、無線方式でデータ又は信号を１つの位置からもう１つの位置まで通信させることができる当技術分野におけるあらゆる通信システムであるだろう。本開示の１実施の形態では、無線通信システム１０は当技術分野で知られている電子式物品監視（ＥＡＳ）システム、ＬＡＮネットワーク、電気通信、携帯電話ネットワーク、無線ネットワーク、又はいかなる他のワイヤード通信システムでも使用されるだろう。システム１０はまた、遠通信ソースかシステム１２を有する。遠通信システム１２を所定の距離（数フィートか１マイルなど）離れて位置して別のシステムが受け取る無線信号を送信するあらゆる通信システムとすることができる。１実施の形態では、遠通信システム１２は有線ネットワークに接続された基地局である。遠通信システム１２は通信信号を送受する。

信号は、遠通信システム１２と別の第２通信システム間での通信に関して当技術分野で知られている無線周波信号、デジタル信号、コード化された信号、磁場、マイクロ波信号、いかなる他のデジタル信号、デジタルパケット又はアナログ信号であるだろう。遠通信システム１２の各基地局は、チャネルセレクタ（図示省略）と、メモリと、多数の局所構成要素１６、１８，２０を有する局所通信システム１４と必要な１つの無線チャンネル上で通信する制御装置などの構成要素を持っている。１実施の形態では、局所通信システム１４の多数の局所通信構成要因は、第１局所構成要素１６、第２局所の構成要素１８、局所構成要素２０又はいかなる数の局所構成要素でありうるだろう。それぞれの局所構成要素は独自に又はまとめて遠通信システム１２と通信できる。

代替的に、無線通信システム１０は、無線通信応用に従って多数の基地局を有する遠通信システム１２を有することができる。これらの構成要素は、１つ以上の他のワイヤード（有線）又は無線の通信システムであって、１つ以上の他の送信機、ＬＡＮネットワーク、１つ以上のサーバ、１台以上のコンピュータ、ホスト、受信機、送受信機、又は他の多くの移動局を含む通信システムと通信するだろう。無線通信システム１０は、単一の無線チャンネル、例えば、チャンネル１を使用し、あるいは、複数のチャンネル（チャンネル２，３）を使用して通信するだろう。更に代替的に、無線通信システム１０は、未使用の無線チャンネルがないときに１つ以上のチャンネルを共有する基地局を有する遠通信システム１２をさらに含むことができるであろう。

通信システム１０は、１実施の形態では、局所通信システム１４の各構成要素と通信する遠通信システム１２を持っている。１実施の形態では、局所通信システムのそれぞれの構成要素は無線送受信機１４であるだろう。あるいはまた、局所通信システム１４は、多くの送信機や多くの受信機などの局所コミュニケーション構成要因を含んでいるだろう。他の様々な構成も可能であり、それは本開示の範囲の中に含まれる。

ここで図２に言及し、この図は、局所通信構成要素１６の無線送受信機２２の概要を示す。局所通信システム１４の各送受信機２２は、送信アンテナかコイル２４と、受信アンテナかコイル２６と、磁界発生機２８と、受信機３０を有する。

各送信アンテナかコイル２４は、局所通信システム１４の別の局所構成要素１８，２０、又は遠通信システム１２に信号又はデータを送信するように作動可能である。磁界発生機２８は送信アンテナ／コイル２４に作動的に接続される。制御装置３２からの制御信号に応答して、磁界発生機２８は送信アンテナ／コイル２４に予定量の電流を供給する。電流は交流駆動信号である。交流駆動信号は周波数成分を持ち、局所通信システム１４の別の局所通信構成要素１８，１６、あるいはまた、遠通信システム１２、さらにはまた、遠通信構成要素１２に有線接続される別の基地局に信号を送信するために十分なものである。

様々な組み合わせが可能であり、それは本開示の範囲の中に含まれる。

受信アンテナかコイル２６が作動的に受信機３０に接続されて、信号を受け取って検出できる。受信機３０は、局所通信システム１４の局所通信構成要素１８，２０、遠通信構成要素１２、別の基地局、又は別のアナログ又はデジタル源から信号情報を抽出できる。

そして、受信機３０はさらなる処理のために適切な入力信号を制御装置３２に供給する。

ここで図１〜３に言及し、そこには、局所通信システム１４の多くの構成要素を示す概要図が示される。この実施の形態では、局所通信システム１４は２台の送受信機２２、３４として構成される２つの局所通信構成要素１６，１８を有する。但し、局所通信システム１４は他の数の局所通信構成要素を有することができる。局所通信システム１４は、作動的に局所通信システム１４の送受信機２２、３４に作動的に接続される制御装置３２を持っている。制御装置３２は、送受信機２２、３４の各磁界発生機２８と各受信機３０に対してデータを送受する。制御装置３２はそれらにケーブル他の適当な有線又は無線方式で接続されるだろう。制御装置３２と、局所通信システム１４のそれぞれ送受信機２２、３４のデータ接続もまた無線の通信リンクとすることができ、以前に説明したように、制御装置３２が局所通信システム１４の送受信機２２、３４の各受信機３０から信号情報を受け取ることができる。

制御装置３２はさらに、多くのプログラム命令と、処理アルゴリズムを使用して、送受信機２２、３４（又は他の１つ以上の局所通信構成要素）によって受け取られた信号情報を分析して有効又は間違ったデータを受け取ったかを決定し、それを処理するように構成されている。受信された有効データに対応して、制御装置３２は、図２に示されるように磁界発生機２８を使用することで送受信機２２、３４のそれぞれの送信アンテナ／コイル２４へ適切な制御信号を送る。制御信号は、局所通信システム１４の送受信機２２又はいくつかの数の送受信機２２、３４の送信アンテナコイル２４に供給される電流を増加若しくは減少させ、又は一定に維持するように磁界発生機２８に命令するだろう。１つの模範的実施例では、制御装置３２は第１制御信号を第１磁界発生機２８に送って第１送受信機２２の電流を増大させてアンテナ２４に流す。同時に、制御装置３２は第２送受信機３４の別の第２磁界発生機（図示省略）に別の、即ち、第２の制御信号を送って、送受信機２２に対して逆比例関係となるように電流減少させて送信アンテナに送る。局所通信システム１４を遠通信システム１２と通信するために他の様々な組み合わせが可能であり、これは本開示の範囲に含まれる。

作動において、局所通信システム１４の各無線送受信機２２、３４は送信チャンネルをサーチする。サーチは、多くの無線送信チャンネル、１実施例では６４個のチャンネルを使用してパス回数で通常実行される。作動において、局所通信システム１４の各無線送受信機２２、３４は、遠通信システム１２と通信するための無線チャンネルが選択する。

当技術分野で知られている１つの問題は、しばしば各無線送受信機２２、３４が（与えられた応用により）規定の関心のため１つ以上のチャンネルに制限されるだろうということである。この制限はシステム上の制限である。なぜならば、送受信機２２、３４が例えば可能な有用なチャンネルのすべてを使用できないからである。そのうえ、いくつかの局所通信システムの配列により、それぞれの無線送受信機２２、３４は同様の狭い配列にされ、すなわち、互いに近接して位置されるだろう。この潜在的に互いに近い間隔は信号を送受する送受信機間で混信を起こすだろう。本開示による局所通信システム１４の設計はさらに詳細に以下で説明されるようにこの問題を改善する。

図３は、制御装置３２に接続された送受信機２２を備え、制御装置３２が記憶媒体かメモリ３６に接続された通信システム１０を示す。記憶媒体かメモリ３６は格納された所定量のデータとプログラム命令をさらに有し、制御装置３２は、別の所定量のデータを格納するために記憶媒体３６に書き込む能力を有する。制御装置３２はチャネルセレクタ３８に接続される。チャネルセレクタ３８は制御装置３２によって作動的に制御される。チャネルセレクタ３８は、制御装置３２からの制御信号を使用することで、局所通信システム１４が（応用規定構造により）データを送受することができる１つ以上の無線チャンネルを選択することができる。

局所通信システム１４のそれぞれの送受信機２２、３４は、受け取られた信号のソースが別の局所通信構成要素か遠通信システム１２から来ているかを決定する能力を持っている。ここで図４に言及すると、局所通信システム１４の操作を示すフローチャートがここに示される。ここでステップ４０での操作の開始（START）に言及して、制御は局所通信システム１４が第１チャンネル又はＣｈ．１などのチャンネル上でデータを受け取るステップ４２に進む。局所通信システム１４は、遠通信システム１２と局所通信システム１４からの信号を見分ける電位を有する。データがいったん受信されると、制御はステップ４４の決定ブロックに進む。ステップ４４では、制御装置３２は受信機アンテナが検出し受信機が受け取る信号を分析するように構成されている。その信号を使用して、制御装置３２は、受け取られたデータ／信号が遠通信システム１２から来ているかを決定する。システム１０が本当に遠通信システム１２から信号を受け取っているならば、制御はステップ４６に進む。

ステップ４８では、制御装置３２は、通信のための使用できるチャンネルが見つけられたことを示し、ステップ４６で制御装置３２はこの使用できるチャンネルをメモリ３６に書き込む、即ち、記録する。制御はステップ５０に進み、ここで、チャネルセレクタ３８は通信のための使用できるチャンネルにチャンネルを切り替え、その後、他の構成要素は他の使用できるチャンネルをサーチすることができる。ステップ５０で制御装置３２はチャネルセレクタに制御信号を出力する。制御装置３２は順番に次のチャンネル、Ｃｈ２に、あるいは、無作為のチャンネル（Ｃｈ６４など）に切り替え、制御はステップ４２に戻り、そして、次のサイクルの間、データは次のチャンネルで受け取られる。

ステップ４４で局所通信システム１４が遠通信システム１４から信号を受け取らないならば、制御は別の決定ブロックであるステップ５２に進む。ステップ５２では、制御装置３２は、例えば、混信、崩壊又は混在信号の形態で遠通信ソース１２からのデータがある同じチャンネルで（もしあれば）、信号が局所通信システム１４から受け取られたかどうか決定する。

近場源又は局所ＲＦ源（局所通信システム１４の１つの送信アンテナから放たれている）は遠通信システム１２かソースからの信号に過度のパワーを与えで混信引き起こすかもしれない。ステップ５２でＹＥＳならば、制御はステップ５４に進む。ステップ５４では、制御装置３２は、これが使用不可能なチャンネルであること及び／又はチャンネル上で混信があることを決定する。制御装置３２はそれぞれステップ５６と４８においてチャンネルが使用可能でないことをメモリ３６に書き、その使用不可能なチャンネルをメモリに記録する。その後、チャネルセレクタ３８がチャンネルを次のチャンネルに変え、制御は次のサイクルのためにステップ４２に進む。

再び図３に戻り、局所通信システム１４のそれぞれの送受信機２２、３４は作動的に検出器５８に接続される。検出器５８は、局所送受信機２２、３４又は送受信機２２、３４の送信構成要素の１つ以上のパラメタを検出し、１つ以上の検出されたパラメタを制御装置３２に出力する。検出器５８は適当なＡＤ変換器（ＡＤＣ）６０によって作動的に制御装置３２に接続される。制御装置３２は、検出器５８を使用して、各チャンネルに関して、信号源が送受信機２２、３４などの局所送信構成要素又は遠通信システム１２から受け取られたかを決定する。制御装置３２は次に局所通信システム１４の１つ以上の送受信機２２、３４を制御し、この選択された使用できるチャンネル上で送信させて、混信を減少させて、遠通信構成要素１２からよりクリアーな信号を提供し、またそれに対してよりクリアーな信号を与える。

図５は、検出器５８に作動的に接続された送受信機２２若しくは送受信機３４又は別の送受信機／局所通信構成要素のいずれによって受信されて検出されたパラメタを示すものである。１実施の形態では、パラメタは送受信機２２、３４によって受信された単位時間あたりの信号の電圧である。図５から理解できるように、遠通信システム１２から受け取られた信号よりも局所通信システム１４から受け取られた信号の方が谷時間あたりより変調していることがわかる。

ここで、単位時間当たりの電圧を示す図５に言及し、この図に局所通信システム１４から受信した第１信号６２と、遠通信システム１２から受信した第２信号６４を示す。図から理解できるように、第１信号６２は第２信号６４に対して大きく変調する。遠通信システム１２からの第２信号６４は、局所通信システム１４からの第１信号６２に対して、単位時間あたりの電圧に関して実質的に変調しないことが観察された。当業者は、この実施の形態における検出されたパラメタが単位時間あたりの電圧であるが、それに限定されるものでないことを理解できるはずである。検出されたパラメタは、信号持続時間、信号フェーズ、信号立下り時間、信号立上り時間、単位時間あたりの電流、磁束などの局所通信システム１２で検出できるどんなパラメタ又はパラメタの組み合わせでありうる。図４の検出器５８はさらに、第１及び第２の送受信機２２、３４のいずれか１つ又は両方に作動的に接続された離散的な検電器（電圧検出器）を有することができる。検出器は、送受信機２２、３４によって受け取られた信号から独立してそれぞれの送受信機の電力変調を基準としてモニターするだろう。検出器は、それぞれの選択されたチャンネルに関して、図５のどちらの信号６２、６４が局所通信源１４のもので、どちらが遠通信源１２のものであるかを決定することを助けるために、これらの読みを制御グループとして使用するだろう。

第１信号６２は正弦波の形状であり、第1ピーク電圧読み６６、第２ピーク電圧読み６８及び第３ピーク電圧読み７０を有する。これらの読みを平均しても良く、または、第1ピーク電圧読み６６、第２ピーク電圧読み６８及び第３ピーク電圧読み７０の最も高いものを使用することとしてもよい。第１信号６２はこのように変調によって識別され、ピーク電圧読み６６、６８及び７０は局所設備電力レベルとして識別されるだろう。その結果、制御装置３２は、この第１信号６２をピーク電圧レベルに基づく局所通信システム１４から受け取られた信号とみなす。

また、第１信号６２は、電圧点７２、第２電圧点７４及び第３電圧点７６を含む。これらの電圧点７２、７４及び７６での読みは第１信号６２の信号床を確立する。したがって、第２信号６４は時間「（ｔ）１」で第１電圧点７２によって識別され、あるいは、別の低電圧点７４、７６で識別される。検出器５８は、単位時間あたりの最も高い電圧の読みと、最も低い電圧の読みを検出又はサンプリングする。したがって、チャンネルピーク電力レベルは局所通信源１４の第１信号６２を識別して表し、「（ｔ）１」での最小電圧レベルは、それぞれの無線のチャンネルに関する第２信号６４か遠ＲＦ信号源を識別する。この様に、検出器５８は制御装置３２に読みを出力し、制御装置３２がその無線チャンネルの有用性の決定することができる。多重信号が受け取られているなら、制御装置３２は、単に、チャンネルが有用ではなく、送信に適していないと仮定するだろう。

図６は、局所通信システム１４のそれぞれの局所送受信機２２、３４を制御するために、制御装置３２のための多くの一般プログラム命令を説明する別のフローチャートかアルゴリズムを示す。送受信機２２、３４は、ステップ７３でタイマによって割り当てられたタイムウィンドウを使用して、ステップ７７で特定の時間のときに特定のチャンネを聴取する。そして、制御は決定ブロック７８に進む。上で説明されるように、局所通信源１４からの信号は時間がたつにつれて、比較で一定のままで残っている遠通信システム１２からの信号に対して、大きく変調する。制御装置３２は、ステップ７５で、メモリ３６に格納された基準信号か参照データにアクセスし、そのチャンネルで各送受信機２２、３４によって受け取られた信号を比較する。決定ブロック７８において、この特定のチャンネルとタイムウィンドウに関して、制御装置３２は、信号が信号床であるかを決定するために、そのチャンネルで受信されたパラメタが所定の低しきい値であるかを決定する。信号が低しきい値であり信号床が確立されているならば、制御は決定ブロック８０へ進む。受信信号が所定の最も低いしきい値でなく、信号が信号床でないことが決定されると、制御はステップ７７に戻る。ステップ７７では、局所通信システム１４は、別のタイムウィンドウで必要なチャンネルの聴取を続ける。

決定ブロック７８で、制御装置３２は、受信されたパラメタ（すなわち、その時間の電圧読む）が真に所定の最も低いしきい値であることを決定すると、受信信号が信号床にあると仮定する。次に、制御は決定ブロック８０に進み、別の決定がなされる。決定ブロック８０では、信号が遠通信システム１２からの遠信号であるかどうかを示すために、そのチャンネルで受け取られて検出されたパラメタが所定の高しきい値であるかを決定する。決定ステップ８０でＹＥＳならべ、制御はステップ８２に進む。ステップ８２では、制御装置３２は、使用可能なチャンネルが見つけられ、送信のためにチャンネルが選ばれたと仮定する。ＮＯと決定されれば、制御は決定ブロック７８に行く。

操作がいったんステップ８４に達すると、制御装置３２は、受信信号が本当に遠通信源１２からのものあり、局所通信システム１４からの混信を有しないと仮定する。あるいはまた、制御装置３２は、信号を精製するために信号を処理し、又は混信がほとんどなくて、これが送信のために許容できるチャンネルであると仮定するであろう。これが許容できるチャンネルであるならば、制御装置３２はこれを出力しかつステップ８６において、選択されたデータを今後の使用のためにメモリ36に書き込むと共に、これが使用できるチャンネルであり有用なチャンネルであると仮定する。その後、ステップ８８で、制御装置３２はチャネルセレクタ３８を制御してチャンネルを別のチャンネルに切り替えさせ、制御は別の必要な時間において聴取するためにステップ７７に行き、そして、さらなるサーチのためにサイクルは繰り返される。

ここで、図７に言及すると、局所通信システム１４の多くの送受信機９１、９３、９７、９９、１０１及び１０３の概要が示されている。１実施の形態では、制御装置３２は、作動的にそれぞれの送受信機９１、９３、９７、９９、１０１及び１０３に接続され、送受信機が互いに協働するようにそれらを制御する。ある実施の形態では、制御装置３２は、すべての又はいくつかの送受信機９１、９３、９７、９９、１０１、１０３の聴取時間を制御することができる。本実施の形態では、制御装置３２はすべての送受信機９１、９３、９７、９９、１０１、１０３を制御し、ある設定時間の間、異なった無線チャンネル上で遠通信システム１２からの無線周波信号をそれらの受信機に聴取させる。

そして、制御装置３２は、検出器９２から、どのチャンネルが使用できるかを決定し、チャネルセレクタ９４を制御してそれぞれの送受信機９１、９３、９７、９９、１０１、１０３がその選択された使用できるなチャンネルで通信するように変更し、又は別の使用できるチャンネルを探すために他のチャンネルをサーチする。その後、それぞれの送受信機９１、９３、９７、９９、１０１及び１０３は、見つけられた使用可能なチャンネルで送受信できるであろう。

制御装置３２は多くの聴取ウィンドウのための聴取時間を選択的に制御し又はその時間を変える。例えば、いくつかの送受信機９１、９３、９７、９９、１０１及び１０３が使用できるチャンネルのサーチに使用され、かつ、別のいくつかが通信のために使用されるだろう。別の実施例では、送受信機９１と、９３と、９７と、９９と、１０１と、１０３のすべてが所定のインタバルの間にサーチのために協働し、他の時間において通信のために協働する。様々な組み合わせが可能であり、それは本開示の範囲の中に含まれる。

まだ図７を参照し、制御装置３２は送受信機９１、９３及び９７の第１アレイ９４と、送受信機９９、１０１、１０３の第２アレイ９６に接続されるだろう。第１アレイ９４と第２アレイ９６は、それぞれ、独立してあるいはまとめてチャンネルサーチと送受信機能を実行することができる。１実施の形態では、制御装置３２は制御信号を出力し、第１アレイ９４の各送受信機９１、９３及び９７と、第２アレイ９６の各送受信機９９、１０１及び１０３に作動的に接続される。制御信号は第１アレイ９４を制御して連続的か周期的に聴取期間を使用し、チャネル選択サーチを実行して、制御装置３２に結果を出力する。制御装置３２はそれに応答して出力結果をメモリ３６に記憶する。制御装置３２は、メモリ３６に格納した出力に後にアクセスして、どの選択されたチャンネルが使用できるか、また、どのチャンネルが局所通信システム１４からのかなりの量の混信を有するかを決定することができる。その後、所定時間の後に、制御装置３２はチャネルセレクタ９５を制御して第１アレイ９４と第２アレイ９６を変調させ、遠通信源１２との通信のための使用可能なチャンネルを変える。

そして、制御装置３２は、次に第１アレイ９４か第２アレイ９６を制御してチャネル選択サーチを開始し実行する。局所通信システム１４の重要な局面は、局所通信システムを同期して操作する必要はないということであり、第１アレイ、そして／又は第２アレイ９６のそれぞれの送受信機９１、９３、９７、９９、１０１及び１０３の送信時間と受信時間が必要ないと言うことである。それぞれの送受信機９０のための受信時間は制御装置３２によって変更され又は事前決定される。

図８は局所通信システム１４の代替の実施の形態を示す。この実施の形態では、第１アレイ９４には４台の送受信機９１、９３、９７及び１０５があって、また、第２アレイ９６は４台の送受信機９９、１０１、１０３及び１０７を持っている。様々な送受信機構成は可能である、そして、システム１４は様々な数の送受信機があるアレイを有することができるだろう。そういった数のものは本開示の範囲の中に含まれる。この実施の形態では、チャネル選択サーチは９８からのトリガ条件によって開始されるだろう。使用可能なチャンネルがいったん決定されると、トリガ条件は中央点９８からの出力信号を含んでいるだろう。制御装置３２でこの信号を受け取り、制御装置はそれに応答して、局所通信システム１４の１つ以上の構成要素を制御する。トリガ条件は、第１アレイ９２と第２アレイ９６にない中心位置か１台の中央送受信機９８であるだろう。中央送受信機９８は、チャンネルに関する情報を受け取って、次に、制御装置３２にデータを出力する。制御装置３２は、その所定の出力データ又はトリガに応答して、次に、チャネルセレクタ１００を制御して、第１アレイ９４の1つ以上の送受信機９１、９３、９７、１０５、そして／又は第２アレイ９６の１つ以上の送受信機９９、１０１、１０３及び１０７のチャネル選択を調節して混信なしで使用できるチャンネルでの送受信を可能にする。別の実施の形態では、トリガは別の装置か第１アレイ９４の送受信機９１、９３、９７、１０５の１つ、若しくは第２アレイ９６の送受信機９９、１０１、１０３及び１０７の１つからの出力であるだろう。代替的に、トリガ信号は、１つ以上の所定の条件の発生で信号を出力するソフトウェアアルゴリズムからの出力であるだろう。様々な組み合わせが可能であり、それは本開示の範囲に含まれる。

データ出力は制御装置３２を作動させるトリガとして働き、制御装置３２にプログラム命令を実行させて第１アレイ９４、そして／又は第２アレイ９６を制御してサーチアルゴリズムを実行させて、複数のチャンネルを識別してチャンネルの有用性を決定し、その結果を制御装置３２に出力させる。適当な使用可能なチャンネルがいったん見つけられると、制御装置３２は、第１アレイ９４、そして／又は第２アレイ９６、あるいは、少なくとも１つ送受信機９１、９３、９７、１０５、９９、１０１、１０３及び１０７を制御して関連の使用できるチャンネルを使用して通信、送受信させ、別の使用可能なチャンネルのためにある他のチャンネルをサーチさせ、又は、単に第１アレイ９４か第２アレイ９６のいくつかを制御して既に決定している使用可能なチャンネルを捜し求めないようにする。出力データを中央点９８又は送受信機から制御装置３２に移す移送は、ワイヤードな同期信号、局所システム構成要素、ワイヤードであるか無線の通信構造又はイーサネットネットワーク構造であるだろう。制御装置３２は、そのデータを受信すると、チャネルセレクタ１０２を制御してチャンネルを第１アレイ９４、そして／又は第２アレイ９６の残りからの必要なチャンネルに切り替えるように構成される。

あるいはまた、チャネル選択サーチはトリガ条件によって中央点９８でない点から開始されるだろう。トリガ条件は第１アレイ９４の別の送受信機９１、９３、９７、１０５か第２アレイ９６の別の送受信機９９、１０１、１０３及び１０７からの出力であるだろう。制御装置３２はトリガ信号を受け取る。トリガ条件は、データの予定された量、測定パラメタ、又は混信の量を測定するチャンネルに関連している信号であるだろう。そして、トリガ条件か信号はＡＤ変換器（図示省略）を使用して制御装置３２へのデータとして出力である。制御装置３２は、出力データかトリガに応答して、次に、チャネルセレクタ１０２を制御して、第１アレイ９４の1つ以上の送受信機９１、９３、９７、１０５、そして／又は第２アレイ９６の1つ以上の送受信機９９、１０１、１０３及び１０７のチャネル選択を協同的聴取に調節する。制御装置３２は第１アレイ９４、そして／又は第２アレイ９６を制御して別の使用可能なチャンネルを聴取させ又は使用可能なチャンネルで送受信させることができる。そして、制御装置３２は、第１アレイ９４、そして／又は第２アレイ９６の残りからのチャンネルを切り替えてチャンネルサーチを続けるように構成される。

別の実施の形態では、制御装置３２はチャネルセレクタ１０２を制御して、メモリ１００に格納されたタイムインタバルに基づいてチャンネルを所定の時間において使用できるチャンネルに切り替えることができる。

さらに別の実施の形態では、制御装置３２は、予定された時間帯に基づく制御信号を出力することにより、第１アレイ９４及び第２アレイ９６の１台以上の送受信機９０の作動を調整することができる。制御装置３２は、第１アレイ９４のそれぞれの送受信機９１、９３、９７及び１０５、そして／又は第２アレイ９６のそれぞれの送受信機９９、１０１、１０３及び１０７が10秒ごとに聴取チャンネルサーチ動作を調整するために予定された時間帯の間に聴取するように、制御信号を出力するだろう。制御装置３２は、少なくとも１つの使用可能なチャンネルと少なくとも１つの使用不可能なチャンネルを決定し、次に、第１アレイ９４と第２アレイ９６がその使用可能なチャンネルで通信し送受信するように別の制御信号を出力することができる。制御装置３２は、次に、応用による予定された時間帯のために時間量を変えて、後の送信のための多くの使用可能なチャンネルを決定するためにメモリ１００にデータを格納できる。制御装置３２は１つ以上の使用可能なチャンネルを聴取する機能をサーチするためにいくつかの送受信機９１、９３、９７及び１０５を制御でき、次に、その使用可能なチャンネルでの通信及び受信のために第２アレイ９６の他の送受信機９９、１０１、１０３及び１０７を制御することができる。

また別の実施の形態では、制御装置３２は、送受信とサーチ機能を開始するために、外部入出力装置に接続され、第１アレイ９４のそれぞれの送受信機９１、９３、９７及び１０５と第２アレイ９６のそれぞれの送受信機９９、１０１、１０３及び１０７の無線調整作動に１つの割り当てられたマスター通信チャネルを使用するだろう。各送受信機９１、９３、９７、１０５、９９、１０１、１０３及び１０７は、第１アレイ９４と第２アレイ９６を調整するために該選択されたマスター通信チャネルで聴取することができる。そして、制御装置３２は、その作動を調整するために、選択的に１台の送受信機９８を調節点として指定でき、そのマスター通信チャネルで伝達するだろう。その後、メモリ１００に格納されたデータを使用して、制御装置３２はチャネルセレクタ１０２を制御しいくつかの送受信機９１、９３、９７、１０５、９９、１０１、１０３及び１０７を制御しチャンネルを現在のチャンネルから決定されている使用可能なチャンネルに変え、次に、その使用可能なチャンネルで送受信できる。

図９はチャンネルサーチ作動を行うための制御装置３２の操作の実施の形態の別のフローチャートを示す。フローチャートはステップ１０４で始まる。ステップ１０６では、制御装置３２は、少なくとも１台の送受信機９１、９３、９７、１０５、９９、１０１、１０３及び１０７を第１無線チャンネルに変えるために、チャネルセレクタ１０６（図８で示す）を制御する。第１無線チャンネルは、局所通信システム１４の作動を開始する無作為のチャンネルかあらゆる必要なチャンネルであるだろう。制御はステップ１０８に進み、制御装置３２は無線チャンネルが使用されているかどうか決定し、ステップ１１０の決定ブロックに進む。ステップ１１０では、無線チャンネルが使用されていなくて、それが局所通信システムのための送受信に有用であるならば、操作はステップ１２０に行く。

無線チャンネルが使用されていると、制御はステップ１１２に移って、選択されたチャンネルにいくらかの混信があるかが決定され、局所通信システム１４は信号が局所通信システム１４又は信号が遠通信システム１２から来ていることを区別する。制御装置はステップ１１２で時間経過に伴うチャンネルの信号のパラメタを検出する。パラメタが電圧、又はユニット時間あたり１つの電圧であるだろう、しかしながら、当業者はパラメタが信号持続時間、信号フェーズ、信号立下り時間、信号立上り時間、電流又はパラメタの組み合わせなどの通信システム１４で検出できるあらゆるパラメタであるうることを理解するべきである。

パラメタはステップ１１４で制御装置３２によって局所通信システムに関する既知パラータと比較される。そして、制御はステップ１１６の決定ブロックに進む。ステップ１１６でパラメタが低しきい値値であって、制御装置３２が雑音床が確立されていると仮定して、制御が１１８に行く。パラメタが低しきい値値でなくて、制御装置３２が、雑音床がまだ確立されていないと仮定し、制御がこの後の時間にパラメタを検出するためにステップ１１２に進む。

ステップ１１８では、別の決定に達していて、制御装置３２は、パラメタが遠通信源１２から受け取られた信号を表す高いしきい値値かを決定する。ステップ１１８でＹＥＳならば、制御装置３２は、このチャンネルが遠通信源１２からの信号を特定したと仮定し、制御がステップ１２０に行く。ステップ１１８でＮＯであれば、制御装置３２が、このチャンネルが遠通信源１２から信号を受け取っていないと仮定し、制御がステップ１１６に行く。

制御装置３２はステップ１２０で第１アレイ９４、そして／又は第２アレイ９６の他の送受信機に特定されたチャンネルを出力し、制御装置３２はステップ１２２でメモリ１００へ使用可能なチャンネルを書く。その後、制御は決定ブロックであるステップ１２４に進む。決定ブロック１２４では、制御装置３２は、チャンネルのすべてをチェックしたかどうか決定する。そうでなければ、利用可能な無線チャンネルのすべてをチェックし、次に、制御はステップ１２６に行く。ステップ１２６では、制御装置３２はチャネルセレクタ１０２を制御して、さらなるサーチのため、別の無線のチャンネルをチェックするためにチャンネルを切り替える。そして、制御はステップ１０６に行く。そして、ステップ１２４では、本当にすべてのチャンネルをチェックしたなら制御はステップ１２８に行く。

制御装置３２は、ステップ１２８で、制御信号を出力して送受信機能のためにいくつかの送受信機を使用できるチャンネルへ変え、制御装置３２はまた、後の時間のサーチを続けるためにさらに他の送受信機を制御し、制御はステップ１０４に進む。

以上の説明文が本開示で説明に役立つだけであることが理解されるべきである。開示から逸脱することなく、当業者は様々な代替手段と修正を工夫できる。従って、本開示がそのようなすべての代替手段、修正及び変更を含むことを意図する。添付の図に関して説明された実施の形態は例示的なものである。また、開示の範囲の中に説明されたものと異なる特許請求の範囲に記載された他の要素、ステップ、方法及びテクニックはまた請求の範囲内にあることを意図する。

局所通信システムに信号を伝える遠通信システムの簡略概要図である。 図１の局所通信システムの送受信機の別の概要図である。 図１の局所通信システムの別の概要図である。 局所通信システムに使用する１つのアルゴリズムのフローチャートである。 図１の局所通信システムによって共に受け取られた局所通信信号のユニット時間あたりの電圧及び遠通信信号を示す図である。 局所通信システムに使用する別のアルゴリズムのフローチャートである。 送受信機アレイを有する局所通信システムの別の概要図である。 送受信機アレイとトリガ通信構成要素を有する局所通信システムの別の概要図である。 局所通信システムに使用する別のアルゴリズムのフローチャートである。

Claims (21)

1. 第１局所通信システムと第２遠通信システムの間の改良された無線通信のためのチャネル選択方法であって、
   複数のチャンネルに渡るリモート無線信号に関連して複数の局部送信機を聴取モードに調整し；
   前記第１局所通信システムからの信号と、前記第２遠通信システムからの信号を見分けることによって、送信のために構成された使用できるチャンネルを前記の複数のチャンネルから決定する；
   ことを含む方法。
2. 請求項１に記載の方法であって、前記使用できるチャンネルは、前記リモート無線信号を聴取しかつ前記第１局所通信システムからの混信を実質的に無視することによって決定される方法。
3. 請求項１に記載の方法であって、前記第１局所通信システムからの局所信号が最も低いレベルになる点において、前記リモート無線信号を聴取することによって前記の使用できるチャンネルを決定する方法。
4. 請求項３に記載の方法であって、前記最も低いレベルは、前記第１局所通信システム信号がピーク電圧レベルから実際的に電力オフレベルに変わるときに決定され、前記使用できるチャンネルが前記実際的に電力オフレベルのところで前記リモート無線信号を聴取することによって決定される方法。
5. 請求項１に記載の方法であって、前記使用できるチャンネルは、前記の複数のチャンネルの少なくとも１つのチャンネルから最も高い電圧サンプルと、最も低い電圧サンプルを検出することによって決定される方法。
6. 請求項１に記載の方法であって、前記決定ステップは、ピーク無線周波電力レベルと、最小無線周波電力レベルの両方を測定する方法。
7. 請求項６に記載の方法であって、前記決定ステップは前記ピーク無線周波電力レベル信号と前記最小無線周波電力レベル信号の両方から信号持続時間、信号フェーズ、信号立上り時間、信号立下り時間、及びそれらのいかなる組み合わせから成るグループから選択されたパラメタを測定する方法。
8. 請求項１に記載の方法であって、前記調整ステップは、複数の局部送信機を複数のチャンネルに渡るリモート無線信号を聴取するように調整し；結果をデータベースに出力し；前記使用できるチャンネル上での送信のために前記データベースにアクセスする；ステップを含んでいる方法。
9. 変調信号を放射する第１局所通信システムと、前記変調信号に対して実質的に一定の信号を放射する第２遠通信システムとの間の改良された無線通信のためのチャネル選択方法であって：
   複数のチャンネルに渡るリモート無線信号を受信するように構成された受信モードに複数の局所送受信機を調整し；
   前記複数のチャンネルから得られる送信のための使用できるチャンネルであって、少なくとも１つのチャンネル上の前記変調信号と、前記実質的に一定の信号からのパラメタを見分けることによって繰り返し決定されるものであり、前記変調信号が１サイクルの間にゼロに変調するときに前記変調信号は混信として前記チャンネルから取り除かれるチャンネルを決定し；
   前記使用できるチャンネルで送信する；
   ことを含む方法。
10. 請求項９に記載のチャネル選択方法であって、前記のパラメタが電圧、単位時間あたりの電圧、信号持続時間、信号フェーズ、信号立上り時間及び信号立下り時間から成るグループから選択される方法。
11. 請求項１０に記載のチャネル選択方法であって、前記変調信号と前記実質的に一定の信号の前記パラメタを見分けるために、前記電圧信号のピークと底の両方が単位時間当たり受信される方法。
12. 遠通信システムから通信信号を受ける通信システムであって；
    チャネルセレクタと；
    前記通信信号を受信しかつ複数のチャンネル上で局所通信信号を送信するように構成された複数の局所送受信機であって、前記各局所送受信機は制御装置に接続され、前記制御装置は前記複数の局所送受信機から前記チャンネル上で受信された混信を取り除くように構成された局所送受信機と；
    を含んで成り、前記制御装置は前記複数のチャンネルの少なくとも１つのチャンネルのパラメタを測定し、前記制御装置は前記の複数のチャンネルの少なくとも１つチャンネルの有用性を決定して、前記通信信号を送受するために前記複数の送受信機の少なくとも１つに前記有用性を通信する通信システム。
13. 請求項１２の通信システムであって、前記チャネルセレクタが前記の複数の送受信機の少なくとも１つの現在のチャンネルを前記の利用できるチャンネルに変える通信システム。
14. 請求項１３の通信システムであって、前記制御装置は前記通信信号の変調局所通信成分を取り除くことによって、前記遠通信信号から前記雑音を取り除くように構成された通信システム。
15. 請求項１４の通信システムであって、前記通信信号の前記変調局所通信成分は前記複数の送受信機の少なくとも１つから寄与される通信システム。
16. 請求項１２の通信システムであって、前記複数の局所送受信機の少なくともいくつかが第１アレイと第２アレイを形成し、前記第１アレイは利用できるチャンネルをサーチし、前記第２アレイが前記利用できるチャンネル上の信号を送受する通信システム。
17. 請求項１２の通信システムであって、さらに、トリガ構成要素を含み、該トリガ構成要素は前記利用できるチャンネルをサーチすると共に、信号を前記制御装置に出力し、前記制御装置は前記複数の送受信機のアレイを制御して前記利用できるチャンネル上で前記遠通信システムから前記通信信号を受け取るように構成されている通信システム。
18. 遠通信システムから通信信号を受け取る通信システムであって：
    チャネルセレクタと；
    第１伝達アレイと第２チャンネルサーチアレイを形成する複数の局所送受信機であって、前記第１伝達アレイが前記通信信号を受信しかつ複数のチャンネルで局所通信信号を送信するように構成され、前記複数の局所送受信機は制御装置に接続され、前記制御装置は前記の複数局所送受信機から前記チャンネルで受信した混信を取り除くように構成された複数の局所送受信機と；
    を含んで成り、前記制御装置は前記複数のチャンネルの少なくとも１つのチャンネルのパラメタを測定しかつ前記第２チャンネルサーチアレイを使用することで前記の複数のチャンネルの少なくとも１つチャンネルの有用性を決定し、前記第２チャンネルサーチアレイが有用なチャンネル信号を前記制御装置に出力し、前記制御装置は、前記有用なチャンネル上の前記遠通信信号を送受するために前記第１伝達アレイの少なくとも１つへ前記有用性を通信する通信システム。
19. 請求項１８のシステムあって、前記制御装置は、無線の別のチャンネルを使用して、前記有用なチャンネルの前記有用性を少なくとも１つの前記第１伝達アレイへ通信する通信システム。
20. 請求項１８のシステムあって、前記第２チャンネルサーチアレイは、所定の時間の間に前記複数のチャンネルをサーチする前記複数の送受信機を含み、前記第２チャンネルサーチアレイの前記各送受信機が互いに異なった時間量の間にサーチする通信システム。
21. 送信アンテナに接続された発振器と；
    受信機に接続された受信アンテナと；
    前記発振器と前記受信機に作動的に接続された制御装置と；
    を含んで成る送受信機であって、
    前記受信機は無線チャンネル上で複数の信号を受信し、該複数の信号はそれぞれ前記制御装置に出力され、前記制御装置は前記複数信号に部分的に基づいて前記無線チャンネルの有用性を決定しかつ該決定に基づいて前記無線チャンネルを別の有用なチャンネルに変える送受信機。

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