JP2012029253A - Radio communication device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a radio communication device capable of maintaining communication while avoiding interference with other communication systems, and improving reliability of communication.SOLUTION: In a radio communication system dividing data to be transmitted and parallelly transmitting the data to reception stations using a plurality of radio channels, a control part performs: instructing each reception station to perform a carrier sensing for detecting the presence or absence of interference in the plurality of radio channels including used channels and spared channels every time a certain data transmission unit is transmitted and also performing the carrier sensing also in the own station; and totalling results of carrier sensing at the own station and reception stations to determine the presence or absence of interference in each of the channels, and transmission in a used channel is stopped and data that has been transmitted using the stopped radio channel is transmitted by a spared channels when there is interference in any of the used channels and there is no interference in the spared channel, and the data is transmitted so as to be distributed to other used radio channels when there is interference in the spared channel.

Description

本発明は、送信データを複数に分割し、複数の無線チャネルを利用して並列に伝送する無線通信装置に係り、特に他の通信システムとの干渉を回避しつつ通信を維持することができ、通信の信頼性を向上させる無線通信装置に関する。   The present invention relates to a wireless communication device that divides transmission data into a plurality of pieces and transmits them in parallel using a plurality of wireless channels, and can maintain communication while avoiding interference with other communication systems, The present invention relates to a wireless communication apparatus that improves communication reliability.

[先行技術の説明:図13]
無線通信の高速化を図るために、送信データを分割して複数の無線チャネルを用いて伝送する方法が考案されている。
一般的な無線通信システムについて図13を用いて説明する。図13は、一般的な無線通信システムの構成を示す説明図である。
ここでは、送信局(親局)と受信局(子局)とが半二重通信可能な無線通信システムを示しており、例えば図13に示すように、通信グループ105が、1つの送信局(100)と、複数の受信局1(101),2(102),3(103)とを備え、送信局から受信局1,2,3に同報通信を行うものがある(1対3の同報通信)。また、送信局は、スペクトル管理サーバ104に接続されている。受信局の数はこれに限るものではない。
[Description of Prior Art: FIG. 13]
In order to increase the speed of wireless communication, a method has been devised in which transmission data is divided and transmitted using a plurality of wireless channels.
A general wireless communication system will be described with reference to FIG. FIG. 13 is an explanatory diagram showing a configuration of a general wireless communication system.
Here, a wireless communication system capable of half-duplex communication between a transmitting station (master station) and a receiving station (slave station) is shown. For example, as shown in FIG. 100) and a plurality of receiving stations 1 (101), 2 (102), 3 (103), which perform broadcast communication from the transmitting station to the receiving stations 1, 2, 3 (one to three) Broadcast). The transmitting station is connected to the spectrum management server 104. The number of receiving stations is not limited to this.

通信グループ105において、送信局は、送信データb1、c1、及びd1を、それぞれ受信局1、受信局2、及び受信局3に対して無線回線で送信する
同報通信では、送信データb1、c1、及びd1は同じ情報である。
また、図13のシステムでは、高速データ通信を実現するため、各々の送信データは、送信局で3つに等分割され、3つの周波数を利用して並列に各受信局に伝送されるものとする。同報通信の場合、各受信局宛に用いられる3つの周波数は、全て共通となっている。
In the communication group 105, the transmitting station transmits the transmission data b1, c1, and d1 to the receiving station 1, the receiving station 2, and the receiving station 3, respectively, by wireless communication. In the broadcast communication, the transmission data b1, c1 , And d1 are the same information.
Further, in the system of FIG. 13, in order to realize high-speed data communication, each transmission data is equally divided into three at the transmitting station and transmitted to each receiving station in parallel using three frequencies. To do. In the case of broadcast communication, all three frequencies used for each receiving station are common.

スペクトル管理サーバ104は、無線通信システム内で利用する周波数を集中的に管理するものであり、各通信に利用可能な周波数を割り当て、送信局に通知する。
上述した例では、同報通信で使用する3つの周波数は、スペクトル管理サーバ104から回線a1を介して送信局に通知される。
尚、スペクトル管理サーバ104は、送信局に搭載されていてもよい。
また、送信局から受信局1,2,3に利用周波数を周知するが、その手段については任意とし、ここでは規定しない。
更に、送信局ではなく、受信局1,2,3のどれか1つがスペクトル管理サーバ104との通信機能を搭載していてもよい。
また、通信システム内に複数の通信グループが存在する場合には、スペクトル管理サーバ104は、当該複数の通信グループの通信について無線チャネルの管理を行うことも可能である。
The spectrum management server 104 centrally manages the frequencies used in the wireless communication system, assigns frequencies that can be used for each communication, and notifies the transmitting station.
In the example described above, the three frequencies used in the broadcast communication are notified from the spectrum management server 104 to the transmitting station via the line a1.
Note that the spectrum management server 104 may be mounted on the transmitting station.
Further, the frequency used is known from the transmitting station to the receiving stations 1, 2, 3, but the means is arbitrary and is not defined here.
Furthermore, not the transmitting station but any one of the receiving stations 1, 2, 3 may be equipped with a communication function with the spectrum management server 104.
Further, when there are a plurality of communication groups in the communication system, the spectrum management server 104 can also manage radio channels for communication of the plurality of communication groups.

[他システムとの干渉]
ところで、他の無線通信システム106において、通信グループ105と同一の周波数を用いていた場合、干渉e1が発生する。
干渉e1としては、通信グループ105での通信が干渉源となって他の無線通信システム106に電波障害を与える場合(与干渉)と、他の無線通信システム106が干渉源となって通信グループ105の通信が電波障害を起こす場合(被干渉)とがある。
悪意のある他の無線通信システムからの妨害電波で通信を妨害される場合も被干渉に含まれる。
[Interference with other systems]
By the way, when other radio communication system 106 uses the same frequency as communication group 105, interference e1 occurs.
As the interference e1, when the communication in the communication group 105 becomes an interference source and causes radio interference to the other wireless communication system 106 (giving interference), the other wireless communication system 106 becomes an interference source and the communication group 105 Communication may cause radio interference (interference).
A case where communication is interrupted by an interference radio wave from another malicious wireless communication system is also included in the interference.

[関連技術]
無線通信装置に関する技術としては、特開2005−252937号公報「無線通信装置及び無線通信方法」(出願人:原田工業株式会社、特許文献1)がある。
特許文献1には、有線通信部で生成されたパケットデータをMACフレームデータ単位に分割、変換して記憶して、当該MACデータをバス経由で転送し、無線モジュールが、無線チャンネル毎のMACフレームデータ単位として別々に受信してそれぞれアナログ無線信号に変換し、変換後の複数のアナログ無線信号を、無線チャンネル毎に異なる偏波を有する電波として別々に送信する無線通信装置が記載されている。
[Related technologies]
As a technique related to the wireless communication apparatus, there is JP-A-2005-252937 “Wireless communication apparatus and wireless communication method” (Applicant: Harada Kogyo Co., Ltd., Patent Document 1).
In Patent Document 1, packet data generated by a wired communication unit is divided into MAC frame data units, converted and stored, the MAC data is transferred via a bus, and a wireless module transmits a MAC frame for each wireless channel. A wireless communication device is described that receives separately as a data unit, converts each into an analog wireless signal, and separately transmits a plurality of converted analog wireless signals as radio waves having different polarizations for each wireless channel.

特開2005−252937号公報JP-A-2005-252937

しかしながら、従来の無線通信装置では、他のシステムとの干渉を回避しつつ、通信を維持することについて、十分な配慮が為されているとはいえないという問題点があった。   However, the conventional wireless communication apparatus has a problem that sufficient consideration cannot be given to maintaining communication while avoiding interference with other systems.

本発明は、上記実状に鑑みて為されたもので、他のシステムとの干渉を回避しつつ、通信を維持することができ、通信の信頼性を向上させることができる無線通信装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a wireless communication apparatus capable of maintaining communication and improving communication reliability while avoiding interference with other systems. For the purpose.

上記従来例の問題点を解決するための本発明は、送信データを分割して、複数の周波数を用いて並列的に複数の受信局に送信する無線通信装置であって、受信信号の電力レベルを検出するキャリアセンスを行うキャリアセンス部と、所定の伝送単位のデータを送信する毎に、キャリアセンス部に、送受信に用いられる複数の利用周波数と、予備用として設定された予備周波数について、キャリアセンスを行う指示を出力すると共に、受信局に複数の利用周波数と予備周波数についてキャリアセンスを行う指示を送信し、キャリアセンス部におけるキャリアセンスの結果と、受信局から受信したキャリアセンスの結果に基づいて、複数の利用周波数と予備周波数について干渉の有無を判定し、判定の結果、複数の利用周波数のいずれかに干渉があり、予備周波数に干渉がない場合には、干渉があった利用周波数の利用を停止し、停止した周波数で送信していたデータを予備周波数で送信させ、判定の結果、複数の利用周波数のいずれかと予備周波数に干渉があった場合には、干渉があった利用周波数の利用を停止し、停止した周波数で送信していたデータを停止した周波数以外の利用周波数に分配して送信させる制御部とを有することを特徴としている。   The present invention for solving the problems of the above-described conventional example is a wireless communication apparatus that divides transmission data and transmits it to a plurality of receiving stations in parallel using a plurality of frequencies, wherein the power level of the received signal A carrier sense unit that detects a carrier, and each time data of a predetermined transmission unit is transmitted, the carrier sense unit uses a plurality of frequencies used for transmission / reception and a spare frequency set as a spare for a carrier. In addition to outputting an instruction to perform sensing, an instruction to perform carrier sensing for a plurality of usage frequencies and backup frequencies is transmitted to the receiving station, and based on the result of carrier sensing in the carrier sensing unit and the result of carrier sensing received from the receiving station Thus, the presence or absence of interference is determined for a plurality of usage frequencies and standby frequencies, and as a result of the determination, interference is present in one of the plurality of usage frequencies. If there is no interference in the backup frequency, the use of the use frequency with the interference is stopped, and the data transmitted at the stopped frequency is transmitted at the backup frequency. When there is interference in the heel standby frequency, a control unit that stops the use of the use frequency with the interference, distributes the data transmitted at the stopped frequency to use frequencies other than the stopped frequency, and transmits the data. It is characterized by having.

本発明によれば、送信データを分割して、複数の周波数を用いて並列的に複数の受信局に送信する無線通信装置であって、受信信号の電力レベルを検出するキャリアセンスを行うキャリアセンス部と、所定の伝送単位のデータを送信する毎に、キャリアセンス部に、送受信に用いられる複数の利用周波数と、予備用として設定された予備周波数について、キャリアセンスを行う指示を出力すると共に、受信局に複数の利用周波数と予備周波数についてキャリアセンスを行う指示を送信し、キャリアセンス部におけるキャリアセンスの結果と、受信局から受信したキャリアセンスの結果に基づいて、複数の利用周波数と予備周波数について干渉の有無を判定し、判定の結果、複数の利用周波数のいずれかに干渉があり、予備周波数に干渉がない場合には、干渉があった利用周波数の利用を停止し、停止した周波数で送信していたデータを予備周波数で送信させ、判定の結果、複数の利用周波数のいずれかと予備周波数に干渉があった場合には、干渉があった利用周波数の利用を停止し、停止した周波数で送信していたデータを停止した周波数以外の利用周波数に分配して送信させる制御部とを有する無線通信装置としているので、他システムとの相互干渉の恐れがある環境であっても、干渉のない周波数を用いて確実に情報を伝送することができ、通信を維持し、通信の信頼性を向上させることができる効果がある。   According to the present invention, a wireless communication apparatus that divides transmission data and transmits the data to a plurality of receiving stations in parallel using a plurality of frequencies, and performs carrier sensing that detects a power level of a received signal. And each time data of a predetermined transmission unit is transmitted, the carrier sense unit outputs an instruction to perform carrier sense for a plurality of use frequencies used for transmission and reception and a backup frequency set for backup, An instruction to perform carrier sense for a plurality of use frequencies and backup frequencies is transmitted to the receiving station, and a plurality of use frequencies and backup frequencies are determined based on the carrier sense result in the carrier sense unit and the carrier sense result received from the receiving station. The presence or absence of interference is determined, and as a result of the determination, there is interference at any of the plurality of used frequencies, and there is no interference at the standby frequency In this case, the use of the use frequency having the interference is stopped, the data transmitted at the stopped frequency is transmitted at the backup frequency, and as a result of the determination, there is an interference between the use frequency and one of the use frequencies. In this case, since the wireless communication device has a control unit that stops the use of the use frequency with the interference and distributes the data transmitted at the stopped frequency to the use frequency other than the stopped frequency and transmits the data. Even in an environment where there is a risk of mutual interference with other systems, it is possible to reliably transmit information using a frequency without interference, maintain communication, and improve communication reliability There is.

第1の実施の形態に係る無線通信装置の構成ブロック図である。1 is a configuration block diagram of a wireless communication apparatus according to a first embodiment. 第1の無線通信装置を用いたシステムにおける通信開始前の動作シーケンスを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation | movement sequence before the communication start in the system using a 1st radio | wireless communication apparatus. 図2に示したシーケンスで用いられる各チャネルのフレームフォーマット構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the frame format structure of each channel used with the sequence shown in FIG. 第1の無線通信装置を用いたシステムにおける通信開始後の動作シーケンスを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation | movement sequence after the communication start in the system using a 1st radio | wireless communication apparatus. 図4のシーケンスで用いられる各チャネルのフレームフォーマット構成を示す説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram showing a frame format configuration of each channel used in the sequence of FIG. 4. 第1の無線通信装置におけるデータ伝送及び利用周波数の切り替えに伴う無線チャネル毎の動作状態を示す模式説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the operation state for every radio channel accompanying the data transmission in the 1st radio | wireless communication apparatus, and the switching of a utilization frequency. 第1の無線通信装置において予備用無線チャネルでも干渉が発生した場合の各周波数での動作状態を示す模式説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory diagram illustrating an operation state at each frequency when interference occurs even in a standby radio channel in the first radio communication device. 第2の無線通信装置を用いたシステムにおける動作シーケンスを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation | movement sequence in the system using a 2nd radio | wireless communication apparatus. 誤りパケット/キャリアセンス請求チャネル及び誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルのフレームフォーマット構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the frame format structure of an error packet / carrier sense request channel and an error packet / carrier sense response channel. 第2の無線通信装置における無線チャネル毎の動作状態を示す模式説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the operation state for every radio | wireless channel in a 2nd radio | wireless communication apparatus. 第3の無線通信装置を用いたシステムにおける動作シーケンスを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the operation | movement sequence in the system using a 3rd radio | wireless communication apparatus. 第3の無線通信装置における無線チャネル毎の動作状態を示す模式説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the operation state for every radio | wireless channel in a 3rd radio | wireless communication apparatus. 一般的な無線通信システムの構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of a general radio | wireless communications system.

[実施の形態の概要]
本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
本発明の実施の形態に係る無線通信装置は、送信データを分割して複数の無線チャネルを用いて受信局に並列的に送信するものであって、一定のデータ伝送単位を送信する毎に、各受信局に各々の無線チャネルについて干渉の有無を検出するキャリアセンスを指示すると共に、自局でもキャリアセンスを行い、自局及び受信局のキャリアセンスの結果を集計して、各無線チャネルについて干渉の有無を判定し、干渉の可能性のある無線チャネルの利用を停止して、当該停止された無線チャネルで伝送していた送信データを、予め設定された予備の無線チャネルで伝送するものであり、干渉の恐れがある無線チャネルを用いずに確実にデータを送信することができ、通信を維持し、通信の信頼性を向上させることができるものである。
[Outline of the embodiment]
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
The wireless communication apparatus according to the embodiment of the present invention divides transmission data and transmits it in parallel to a receiving station using a plurality of wireless channels, and each time a certain data transmission unit is transmitted, Instruct each receiving station to perform carrier sense to detect the presence or absence of interference for each radio channel, and also perform carrier sense at the own station, aggregate the results of carrier sense of the own station and the receiving station, and interfere with each radio channel. The use of a wireless channel that may cause interference is stopped, and the transmission data transmitted on the stopped wireless channel is transmitted on a preset backup wireless channel. Data can be reliably transmitted without using a wireless channel that may cause interference, communication can be maintained, and communication reliability can be improved.

また、本実施の形態に係る無線通信装置は、予め設定された予備の無線チャネルについて常時キャリアセンスを行い、利用中の無線チャネルに干渉の可能性がある場合、予備の無線チャネルに干渉の可能性がなければ、予備の無線チャネルを用いて伝送し、予備の無線チャネルに干渉の可能性がある場合には、送信データを、利用中の他の無線チャネルに振り分けて伝送するものであり、干渉の恐れがある無線チャネルを用いずに確実にデータを送信することができ、通信を維持し、通信の信頼性を向上させることができるものである。   In addition, the radio communication apparatus according to the present embodiment always performs carrier sense for a preset spare radio channel, and when there is a possibility of interference with the radio channel being used, the radio communication apparatus can interfere with the spare radio channel. If there is no possibility, it transmits using a spare radio channel, and when there is a possibility of interference in the spare radio channel, transmission data is distributed to other radio channels in use and transmitted. Data can be reliably transmitted without using a wireless channel that may cause interference, communication can be maintained, and communication reliability can be improved.

また、本発明の実施の形態に係る無線通信装置は、受信局が、受信パケット中の誤りの有無を検出し、送信局が、受信局から誤りがあったことを示すデータを受信した場合のみ、後続する次のデータ伝送単位についてのキャリアセンスを実行するものであり、キャリアセンスによる周波数利用効率の低下を軽減することができるものである。   In addition, in the wireless communication apparatus according to the embodiment of the present invention, only when the receiving station detects the presence of an error in the received packet and the transmitting station receives data indicating that there is an error from the receiving station. The carrier sense for the next data transmission unit that follows is executed, and the decrease in frequency utilization efficiency due to the carrier sense can be reduced.

[第1の実施の形態に係る無線通信装置]
本発明の第1の実施の形態に係る無線通信装置(第1の無線通信装置)は、図13に示した無線通信システムと同様のシステム(本システム)において送信局又は受信局として用いられるものであり、以下、図13のシステム構成で用いられるものとして説明する。
図13に示すように、通信グループ105は、親局である送信局と、子局である受信局1,2,3を備え、送信局と受信局1,2,3との間で半二重通信を行う。また、無線チャンネルを管理するスペクトル管理サーバ104を備えている。尚、受信局の数はこれに限るものではない。
また、本システムにおいては、1つの周波数が1つの無線チャネルに割り当てられているものとする。
[Radio communication apparatus according to first embodiment]
The wireless communication apparatus (first wireless communication apparatus) according to the first embodiment of the present invention is used as a transmitting station or a receiving station in the same system (this system) as the wireless communication system shown in FIG. Hereinafter, description will be made assuming that the system configuration shown in FIG. 13 is used.
As shown in FIG. 13, the communication group 105 includes a transmitting station that is a master station and receiving stations 1, 2, and 3 that are slave stations. Perform heavy communication. In addition, a spectrum management server 104 that manages radio channels is provided. The number of receiving stations is not limited to this.
In this system, it is assumed that one frequency is assigned to one radio channel.

[第1の無線通信装置の構成:図1]
次に、第1の実施の形態に係る無線通信装置の構成について図1を用いて説明する。
図1は、第1の実施の形態に係る無線通信装置の構成ブロック図である。第1の無線通信装置は、送信局又は受信局1,2,3として用いられる無線機である。
図1に示すように、第1の無線通信装置は、送受信処理部200と、制御部201とを備えている。
制御部201は、装置全体の制御を行うものであり、記憶部と処理部とを備えており、処理部が、記憶部に記憶された処理プログラムを起動して各種の制御を行う。制御部201は、送受信処理部200に対して、送受信の制御や使用する無線チャネルの指示を処理制御情報として出力する。
[Configuration of First Wireless Communication Device: FIG. 1]
Next, the configuration of the wireless communication apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIG.
FIG. 1 is a configuration block diagram of a wireless communication apparatus according to the first embodiment. The first wireless communication device is a wireless device used as a transmitting station or receiving station 1, 2, 3.
As illustrated in FIG. 1, the first wireless communication apparatus includes a transmission / reception processing unit 200 and a control unit 201.
The control unit 201 controls the entire apparatus, and includes a storage unit and a processing unit. The processing unit activates a processing program stored in the storage unit and performs various controls. The control unit 201 outputs transmission / reception control and an instruction of a radio channel to be used as processing control information to the transmission / reception processing unit 200.

特に、本システムの特徴として、制御部201は、利用中及び予備の各無線チャネルについて干渉の有無を判断して、いずれかの無線チャネルで干渉がある場合には、干渉のない予備用の無線チャネル又は利用中の他の無線チャネルを用いて送受信するよう、送受信処理部200を制御する。   In particular, as a feature of this system, the control unit 201 determines whether or not there is interference for each of the currently used and standby radio channels, and if there is interference in any of the radio channels, the standby radio without interference is used. The transmission / reception processing unit 200 is controlled to transmit / receive using a channel or another wireless channel in use.

また、本システムでは、半二重通信を行うため、同時に双方からデータを送信したり受信したりすることができない。そこで、各無線送受信装置では、時間を区切って送信又は受信の動作を行う。動作モードとして送信モードが設定されると送信動作を行い、受信モードが設定されると受信動作を行う。
制御部201は、送信局及び受信局1,2,3の送受信処理部200に対して、送信モード/受信モードを時分割で切り替える指示を出力する。これにより、送信局及び受信局1,2,3は、時分割で通信の向きを切り替えて双方向通信を実現する。
In addition, since this system performs half-duplex communication, data cannot be transmitted or received from both sides at the same time. Therefore, each wireless transmission / reception apparatus performs transmission or reception operation by dividing time. When the transmission mode is set as the operation mode, the transmission operation is performed, and when the reception mode is set, the reception operation is performed.
The control unit 201 outputs an instruction to switch the transmission mode / reception mode in a time division manner to the transmission / reception processing units 200 of the transmission station and the reception stations 1, 2, and 3. As a result, the transmitting station and the receiving stations 1, 2, and 3 realize bidirectional communication by switching the communication direction in a time division manner.

また、無線通信装置の送受信処理部200は、制御部201からの指示(処理制御情報)に従って送受信に伴う変復調や誤り検出、誤り訂正等の処理を行うものであり、分解/組み立て手段202と、フレーム処理手段203と、データ伝送手段204と、誤り検出手段208と、自動再送制御手段209とを備えている。   The transmission / reception processing unit 200 of the wireless communication apparatus performs processing such as modulation / demodulation, error detection, and error correction associated with transmission / reception in accordance with an instruction (processing control information) from the control unit 201. Frame processing means 203, data transmission means 204, error detection means 208, and automatic retransmission control means 209 are provided.

更に、データ伝送手段204は、利用する無線チャネル毎に設けられており、図1の例では、4系統(3つの利用無線チャネルと1つの予備用無線チャネル)のそれぞれに対応するデータ伝送処理手段204-1〜204-4を備えている。利用無線チャネル(利用無線周波数)及び予備用無線チャネル(予備周波数)は、制御部201から設定され、通常は利用無線チャネルで伝送を行うが、必要に応じて当該予備用無線チャネルで伝送を行うための動作を行う。予備系については、図中、破線で示している。
つまり、図1に示した無線機は、4系統の処理系を有する無線機となっている。
Further, the data transmission means 204 is provided for each wireless channel to be used. In the example of FIG. 1, the data transmission processing means corresponding to each of four systems (three used wireless channels and one spare wireless channel). 204-1 to 204-4. The use radio channel (use radio frequency) and the backup radio channel (standby frequency) are set by the control unit 201 and normally transmit on the use radio channel, but transmit on the backup radio channel as necessary. For the operation. The spare system is indicated by a broken line in the figure.
That is, the wireless device shown in FIG. 1 is a wireless device having four processing systems.

[送受信処理部200の各部:図1]
無線通信装置の送受信処理部200の各構成部分について説明する。
分解/組み立て手段202は、送信モードにおいては、電子メール、電子ファイル等のデータを、複数に分割する等分割処理を行い、分割されたデータを出力する。
また、受信モードでは、分割されたデータを1つのデータに組み立て、組み立て後のデータを出力する。
[Each part of the transmission / reception processor 200: FIG. 1]
Each component of the transmission / reception processing unit 200 of the wireless communication apparatus will be described.
In the transmission mode, the disassembling / assembling unit 202 performs an equal dividing process of dividing data such as an electronic mail and an electronic file into a plurality of pieces, and outputs the divided data.
In the reception mode, the divided data is assembled into one data, and the assembled data is output.

ここで、分解/組み立て手段202における分割数は、無線チャネルの数に相当しており、制御部201からの処理制御情報によって指示される。本システムでは、分割数を3とし、3つの周波数(無線チャネル)を利用して並列に伝送する構成としている。   Here, the number of divisions in the disassembling / assembling means 202 corresponds to the number of radio channels, and is designated by the process control information from the control unit 201. In this system, the number of divisions is 3, and transmission is performed in parallel using three frequencies (wireless channels).

フレーム処理手段203は、送信モードでは、分割されたデータ及び制御情報を、処理制御情報に基づいて、所定のフレームフォーマット構成を有する各チャネルを生成する。フレームフォーマットについては後述する。
ここでは、フレーム処理手段203は、3分割されたデータのそれぞれに対して、別々に、後述する動作シーケンスに従って8種類のチャネルを順次生成して、3系統のチャネル列を、利用中のデータ伝送手段204(通常は204-1〜204-3)に同時に出力する。
In the transmission mode, the frame processing unit 203 generates each channel having a predetermined frame format configuration from the divided data and control information based on the processing control information. The frame format will be described later.
Here, the frame processing unit 203 sequentially generates eight types of channels in accordance with an operation sequence to be described later for each of the three divided data, and transmits the three channel strings to the data transmission in use. Output simultaneously to the means 204 (usually 204-1 to 204-3).

制御情報は、上位層に位置する電子メール等のアプリケーションで扱われる情報であり、メッセージ番号(電子メール等の通信単位に付与される番号)、電子メール等の送信データサイズ、同報通信の宛先数、送信元IPアドレス、1つ又は複数の送信先IPアドレスを含む。   Control information is information handled by an application such as e-mail located in a higher layer, and includes a message number (a number assigned to a communication unit such as e-mail), a transmission data size such as e-mail, and a destination of broadcast Number, source IP address, and one or more destination IP addresses.

また、フレーム処理手段203は、受信モードでは、各データ伝送手段204から出力された周波数毎の受信データ(チャネル列)から、分割されたデータと制御情報を抽出して、出力する。   In the reception mode, the frame processing unit 203 extracts the divided data and control information from the reception data (channel sequence) for each frequency output from each data transmission unit 204 and outputs the extracted data.

更に、フレーム処理手段203は、受信モードにおいて、自動再送制御手段からの自動再送制御信号の情報を基に、後述する誤りパケット応答チャネル(図5(g))における誤りパケット応答情報を作成し、同期情報、設定情報を付して、データ伝送手段204へ出力する。また、再送に関わるデータブロック番号、メッセージ番号も記憶、管理する。   Further, the frame processing unit 203 creates error packet response information in an error packet response channel (FIG. 5 (g)) to be described later based on the information of the automatic retransmission control signal from the automatic retransmission control unit in the reception mode. The synchronization information and setting information are added and output to the data transmission means 204. It also stores and manages data block numbers and message numbers related to retransmission.

データ伝送手段204は、誤り訂正手段205、変復調手段206、無線部207、及びキャリアセンス(電力検出)手段210を備えている。
誤り訂正手段205は、送信モードでは、チャネル列の情報に対し、誤り訂正符号化を行い、変復調手段206に誤り訂正符号化後のデータ列を出力する。
また、誤り訂正手段205は、受信モードでは、変復調手段206からの復調後の受信データ列に対し、誤り訂正処理を行い、誤り訂正後の受信データ列(受信チャネル列)を出力する。
The data transmission unit 204 includes an error correction unit 205, a modem unit 206, a radio unit 207, and a carrier sense (power detection) unit 210.
In the transmission mode, error correction means 205 performs error correction coding on the channel string information, and outputs the data string after error correction coding to modulation / demodulation means 206.
In the reception mode, the error correction unit 205 performs error correction processing on the demodulated reception data sequence from the modulation / demodulation unit 206, and outputs a reception data sequence (reception channel sequence) after error correction.

変復調手段206は、送信モードでは、制御部201からの処理制御情報に含まれる変復調方式種別情報(BPSK(Binary Phase Shift Keying)、QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)、16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation)等の識別情報)によって指定される方式を用いて、誤り訂正符号化後のデータ列のデータを変調処理し、変調された信号を無線部207に出力する。
また、変復調手段206は、受信モードでは、無線部207からの出力であるベースバンド受信信号に対し、制御部201から指定される変復調方式種別情報に基づいて復調処理を行い、復調データを出力する。
In the transmission mode, the modulation / demodulation means 206 includes modulation / demodulation method type information (BPSK (Binary Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM (16 Quadrature Amplitude Modulation), etc. included in the processing control information from the control unit 201. Using the method specified by the identification information), the data of the data string after error correction coding is modulated, and the modulated signal is output to the radio section 207.
Further, in the reception mode, the modulation / demodulation means 206 performs demodulation processing on the baseband reception signal output from the radio unit 207 based on modulation / demodulation method type information specified by the control unit 201, and outputs demodulated data. .

無線部207は、送信モードでは、変調された信号に対して、制御部201からの処理制御情報に含まれる利用周波数情報に基づいて、送信フィルタ処理で帯域制限し、直交変調処理を行ってキャリア周波数にアップコンバートし、パワーアンプで増幅し、送信アンテナを通して、送信電波を送出する。   In the transmission mode, the radio unit 207 performs band limitation on the modulated signal based on the use frequency information included in the processing control information from the control unit 201, performs band limitation by transmission filter processing, performs orthogonal modulation processing, and performs carrier modulation. The frequency is up-converted, amplified by a power amplifier, and transmitted radio waves are transmitted through a transmission antenna.

また、無線部207は、受信モードでは、制御部201からの利用周波数情報に基づいて、到来する電波を、受信アンテナ、LNA(Low Noise Amplifier)を介して受信し、直交復調処理を行ってベースバンド周波数にダウンコンバートし、受信フィルタ処理で帯域制限し、ベースバンド受信信号を出力する。
ここで、無線部207内の上記各構成手段は、制御部201から指定される送信/受信周波数に基づいて、周波数を切り替えて送信/受信できる構成となっている。
In the reception mode, the radio unit 207 receives incoming radio waves via a reception antenna and an LNA (Low Noise Amplifier) based on the use frequency information from the control unit 201, performs orthogonal demodulation processing, and performs base demodulation. Down-converted to band frequency, band-limited by reception filter processing, and output baseband received signal.
Here, each of the constituent means in the wireless unit 207 is configured to be able to transmit / receive by switching the frequency based on the transmission / reception frequency designated by the control unit 201.

誤り検出手段208は、送信モードでは、受信局からの誤りパケット応答がフレーム処理手段203から入力されると、誤りの有無を検出し、「誤り有り」であった場合には、自動再送制御手段209に誤り検出信号を出力する。誤りパケット応答情報には、受信局指定情報、データブロック番号、メッセージ番号が含まれる。
また、誤り検出手段208は、受信モードでは、送信局からの誤りパケット請求チャネルを受信した場合に、その中の誤りパケット請求情報に該当する受信パケットがフレーム処理手段203から入力されると、誤りの有無を検出して、誤りパケット応答情報をフレーム処理手段203に出力する。更に、誤り有りの場合には、自動再送制御手段209に誤り検出信号を出力する。
In the transmission mode, the error detection unit 208 detects the presence or absence of an error when an error packet response from the receiving station is input from the frame processing unit 203. If the error detection unit 208 is “error present”, the automatic retransmission control unit An error detection signal is output to 209. The error packet response information includes receiving station designation information, a data block number, and a message number.
Further, in the reception mode, the error detection unit 208 receives an error packet request channel from the transmitting station, and when a received packet corresponding to the error packet request information is input from the frame processing unit 203, an error is detected. The error packet response information is output to the frame processing means 203. Further, when there is an error, an error detection signal is output to the automatic retransmission control means 209.

自動再送制御(ARQ;Automatic Repeat reQuest)手段209は、自動再送制御を行う手段であり、自動再送制御信号によってフレーム処理手段203と連携して動作する。
自動再送制御手段209は、送信モードでは、後述する誤りパケット請求チャネルでの誤りパケット請求情報に含まれる情報を記憶しており、誤り検出手段208から誤り検出信号が入力されると、再送データチャネルを生成し、該当パケットを再送する自動再送制御信号をフレーム処理手段203に出力する。
Automatic repeat control (ARQ) means 209 is means for performing automatic retransmission control, and operates in cooperation with the frame processing means 203 by an automatic retransmission control signal.
In the transmission mode, the automatic retransmission control unit 209 stores information included in error packet request information in an error packet request channel, which will be described later. When an error detection signal is input from the error detection unit 208, the retransmission data channel And an automatic retransmission control signal for retransmitting the corresponding packet is output to the frame processing unit 203.

また、自動再送制御手段209は、受信モードでは、誤り検出手段208から誤り検出信号が入力された場合に、自動再送要求を行うため、受信局指定情報、データブロック番号、メッセージ番号を含む自動再送制御信号をフレーム処理手段203に出力する。   In the reception mode, the automatic retransmission control unit 209 makes an automatic retransmission request when an error detection signal is input from the error detection unit 208. Therefore, the automatic retransmission control unit 209 includes an automatic retransmission including receiving station designation information, data block number, and message number The control signal is output to the frame processing means 203.

本システムでは、無線機は、受信モードにおいて、データブロック内の全てのパケットに対する誤り応答を返すことを前提としている。   In this system, it is assumed that the wireless device returns an error response to all packets in the data block in the reception mode.

キャリアセンス(電力検出)手段210は、送信したい周波数について干渉の有無をチェックするため、無線部207から入力される受信信号の電力レベルを検出する。
つまり、本システムの無線機では、送信したい周波数について、まず無線部207で受信を行い、キャリアセンス手段210で電力レベルを検出して、検出結果をフレーム処理手段203又は/及び制御部201に出力する。
The carrier sense (power detection) means 210 detects the power level of the received signal input from the radio unit 207 in order to check the presence / absence of interference for the frequency to be transmitted.
That is, in the radio of this system, the radio unit 207 first receives the frequency to be transmitted, detects the power level by the carrier sense unit 210, and outputs the detection result to the frame processing unit 203 and / or the control unit 201. To do.

キャリアセンス手段210は、キャリアセンスの結果(キャリアセンスデータ情報)を、後述するように軟値情報又は硬値情報として検出する。
そして、送信局では、キャリアセンス手段210は、軟値情報又は硬値情報のキャリアセンスの結果を、制御部201に出力する。
また、受信局では、キャリアセンス手段210が、キャリアセンスの結果をフレーム処理手段203に出力し、フレーム処理手段203で軟値情報又は硬値情報を含むキャリアセンス応答データが生成され、キャリアセンス応答チャネルとしてデータ伝送手段204を介して送信局宛に送信される。
キャリアセンスの処理については、後述する。
The carrier sense means 210 detects the result of carrier sense (carrier sense data information) as soft value information or hard value information as will be described later.
Then, in the transmitting station, the carrier sense means 210 outputs the result of carrier sense of soft value information or hard value information to the control unit 201.
In the receiving station, the carrier sense unit 210 outputs the result of the carrier sense to the frame processing unit 203, and the frame processing unit 203 generates carrier sense response data including soft value information or hard value information. The data is transmitted as a channel to the transmitting station via the data transmission means 204.
The carrier sense process will be described later.

そして、第1の無線通信装置の特徴として、キャリアレベルが一定レベル以上の受信信号が検出された場合に、送信局の制御部201が、当該無線チャネルは干渉の危険性があるとして、その利用を停止し、予備用無線チャネルに干渉の危険性がなければ(空きチャネルがあれば)予備用無線チャネルに切り替えて送信するよう、送受信処理部に指示を出力する。
また、予備用無線チャネルも干渉の危険性がある場合には(空きチャネルがなければ)、残りの利用可能な無線チャネルに振り分けて送信を行うよう、指示を出力する。
これにより、本システムの無線機は、与干渉/被干渉(妨害含む)を回避することができるものである。
尚、本システムでは、キャリアセンスは送信局が主導で実行することを前提として説明するが、受信局やスペクトル管理サーバが主導で行ってもよい。または、センシング専用局を設けて、ここでキャリアセンスを司る構成としてもよい。
As a feature of the first wireless communication apparatus, when a reception signal having a carrier level equal to or higher than a certain level is detected, the control unit 201 of the transmitting station determines that the wireless channel has a risk of interference, and uses it. If there is no risk of interference in the backup radio channel (if there is an empty channel), an instruction is output to the transmission / reception processing unit so as to switch to the backup radio channel for transmission.
In addition, if the standby radio channel is also at risk of interference (if there is no available channel), an instruction is output so that transmission is performed by distributing to the remaining available radio channels.
As a result, the radio of this system can avoid interference / interference (including interference).
In this system, the carrier sense is described on the assumption that the transmitting station performs the initiative, but the receiving may be performed by the receiving station or the spectrum management server. Or it is good also as a structure which provides a sensing exclusive station and manages carrier sense here.

[キャリアセンス]
次に、本無線通信装置の特徴部分であるキャリアセンスについて説明する。
キャリアセンスのやり方として、送信局のみがキャリアセンスを行う単独センシングと、グループ内の全ての局(送信局及び受信局)がキャリアセンスを行う協調センシングとがある。
単独センシングでは、キャリアセンスを実行する送信局と干渉局(与干渉/被干渉の相手となる局)の間に遮蔽物等があって電波が遮断される場合、送信局から干渉局が検知できず、送信局が送信を開始してしまい干渉を引き起こす恐れがある(隠れ端末問題という)。
[Career sense]
Next, carrier sense which is a characteristic part of the wireless communication apparatus will be described.
As a method of carrier sensing, there are independent sensing in which only the transmitting station performs carrier sensing, and cooperative sensing in which all the stations (transmitting station and receiving station) in the group perform carrier sensing.
In single sensing, if there is an obstacle between the transmitting station that performs carrier sense and the interfering station (the station that is the subject of interference / interference), the interfering station can be detected from the transmitting station. Therefore, there is a possibility that the transmitting station starts transmission and causes interference (referred to as a hidden terminal problem).

協調センシングでは、送信局に加え、各所に配置された受信局でもキャリアセンスを実行し、それらのセンシング結果を送信局が集約し、その結果から総合的に干渉局の有無を判断する。そのため、協調センシングでは隠れ端末問題は起こらない。   In cooperative sensing, in addition to the transmitting station, carrier sensing is performed also at receiving stations arranged at various places, and the sensing results are aggregated by the transmitting station, and the presence / absence of an interfering station is comprehensively determined from the results. Therefore, the hidden terminal problem does not occur in cooperative sensing.

本システムでは、協調センシングを行い、送信局の制御部201が利用周波数の制御を行うものとして説明する。
各局から報告されるキャリアセンス結果(センシング情報)の種類としては、各局(送信局及び受信局)で測定した受信信号レベル(例えば32ビットで表現される軟値情報)と、各受信局で受信信号レベルを所定の閾値と比較して干渉信号の有無を判定した結果(「0」又は「1」)で表現される硬値情報)とがある。いずれの情報を用いるかは予め各局に設定されている。
In the present system, it is assumed that cooperative sensing is performed and the control unit 201 of the transmitting station controls the use frequency.
The types of carrier sense results (sensing information) reported from each station include the received signal level measured by each station (transmitting station and receiving station) (for example, soft value information expressed in 32 bits) and received by each receiving station. There is a result (hard value information expressed by “0” or “1”) in which the presence / absence of an interference signal is determined by comparing the signal level with a predetermined threshold. Which information is used is preset in each station.

そして、送信局で各局のセンシング情報を集約(集計)して、干渉信号の有無を判定する。その際、軟値情報を用いる場合には、例えば、全ての局のセンシング情報に基づいて、その平均値や総和等を計算し、所定の閾値と比較することにより干渉信号の有無を判定する。つまり、平均値や総和が閾値以下であれば干渉なしと判定し、閾値を超えた場合には干渉有りと判定する。
また、硬値情報の場合には、集約したセンシング情報において、1つでも干渉信号有りを示すものがあれば、干渉信号有りと判断し、送信を行わないようにすることが考えられる。
Then, the sensing information of each station is aggregated (aggregated) at the transmitting station, and the presence / absence of an interference signal is determined. At this time, when soft value information is used, for example, based on the sensing information of all stations, the average value, sum, etc. are calculated and compared with a predetermined threshold value to determine the presence or absence of an interference signal. That is, it is determined that there is no interference if the average value or the sum is equal to or less than the threshold value, and it is determined that there is interference if the threshold value is exceeded.
In the case of hard value information, if even one piece of aggregated sensing information indicates the presence of an interference signal, it may be determined that there is an interference signal and transmission is not performed.

[キャリアセンス時の動作:図1]
次に、キャリアセンス時の無線通信装置の動作を説明する。
キャリアセンス処理は、無線通信装置内の他の処理と同様に、制御部201の制御に基づいて各処理手段が動作することにより実行される。
まず、送信局は、通信開始前に受信局に対して後述するキャリアセンス請求チャネル(図3(a))を送信すると共に、送信局自身もキャリアセンスを実行する。キャリアセンス請求チャネルは、フレーム処理手段203で生成され、データ伝送手段204を介して送信される。キャリアセンス請求チャネルには、キャリアセンス対象周波数等を指示するデータが含まれる。
[Operation during carrier sense: Fig. 1]
Next, the operation of the wireless communication device during carrier sense will be described.
The carrier sense process is executed by the operation of each processing unit based on the control of the control unit 201 as in the other processes in the wireless communication apparatus.
First, the transmitting station transmits a carrier sense request channel (FIG. 3A), which will be described later, to the receiving station before starting communication, and the transmitting station itself also performs carrier sensing. The carrier sense request channel is generated by the frame processing unit 203 and transmitted via the data transmission unit 204. The carrier sense request channel includes data indicating the carrier sense target frequency and the like.

受信局では、キャリアセンス請求チャネルを受信すると、制御部201が、キャリアセンス手段210に対してキャリアセンス対象無線チャネルの周波数を指示し(本システムでは3つの利用無線チャネルと1つの予備用無線チャネル)、各キャリアセンス手段210が、各無線部207からの出力であるベースバンド受信信号の受信レベルを測定し、軟値情報又は硬値情報の測定結果を、キャリアセンスデータ情報としてフレーム処理手段203に出力する。   In the receiving station, when receiving the carrier sense request channel, the control unit 201 instructs the carrier sense unit 210 on the frequency of the carrier sense target radio channel (in this system, three use radio channels and one spare radio channel). ), Each carrier sense means 210 measures the reception level of the baseband received signal that is output from each radio section 207, and the frame processing means 203 uses the measurement result of the soft value information or the hard value information as carrier sense data information. Output to.

そして、受信局では、フレーム処理手段203が、後述するキャリアセンス応答チャネル(図3(b))にキャリアセンスデータ情報である軟値情報又は硬値情報を挿入して、データ伝送手段204を介して送信局に送信する。   At the receiving station, the frame processing unit 203 inserts soft value information or hard value information, which is carrier sense data information, into a carrier sense response channel (FIG. 3B), which will be described later, via the data transmission unit 204. To the transmitting station.

送信局では、受信局から送信されたキャリアセンス応答チャネルを受信して、フレーム処理手段203がキャリアセンスデータ情報を取り出して、制御部201に出力する。
また、送信局では、キャリアセンス手段210が、キャリアセンスデータ情報を制御部201に出力する。
In the transmitting station, the carrier sense response channel transmitted from the receiving station is received, and the frame processing means 203 extracts the carrier sense data information and outputs it to the control unit 201.
In the transmitting station, the carrier sense means 210 outputs carrier sense data information to the control unit 201.

送信局の制御部201は、自局で測定したキャリアセンスデータ情報と、複数の受信局から受信したキャリアセンスデータ情報とを集計して、上述したように予め設定された方法で協調センシングによる干渉信号の有無を判定する。
このようにして、本システムのキャリアセンス処理が行われるものである。
The control unit 201 of the transmitting station aggregates the carrier sense data information measured by the own station and the carrier sense data information received from a plurality of receiving stations, and interferes with cooperative sensing using a preset method as described above. Determine the presence or absence of a signal.
In this way, carrier sense processing of the present system is performed.

また、本実施の形態では、通信開始後に、データ伝送単位の送信が完了する毎にキャリアセンスを行うが、このときにはキャリアセンス請求チャネル及びキャリアセンス応答チャネルは、1つ又は複数の利用周波数で伝送される。予備用無線チャネルでは伝送されない。   In this embodiment, carrier sense is performed every time transmission of a data transmission unit is completed after communication is started. At this time, the carrier sense request channel and the carrier sense response channel are transmitted at one or a plurality of use frequencies. Is done. It is not transmitted on the backup radio channel.

[通信開始前の動作シーケンス:図2]
次に、第1の無線通信装置を用いたシステムにおける通信開始前の動作シーケンスについて図2を用いて説明する。図2は、第1の無線通信装置を用いたシステムにおける通信開始前の動作シーケンスを示す説明図である。
本システムでは、通信開始前には、3つの利用無線チャネル(周波数)F1,F2,F3の内、予めグループ内共通制御用周波数として設定されている周波数を用いてキャリアセンスを行い、送信局が、その結果に基づいて利用周波数を決定し、各受信局に通知する処理を行う。
[Operation sequence before starting communication: Fig. 2]
Next, an operation sequence before the start of communication in a system using the first wireless communication apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an operation sequence before starting communication in a system using the first wireless communication apparatus.
In this system, before starting communication, carrier sense is performed using a frequency set in advance as a common control frequency within the group among the three used radio channels (frequencies) F1, F2, and F3. Based on the result, a frequency to be used is determined and a process of notifying each receiving station is performed.

図2の例では、グループ内共通制御用周波数をF1としている。従って、図2のシーケンスはF1のみで行われるものである。また、周波数F1はグループ内共通制御だけに用いられる専用周波数ではなく、通信開始後はデータ伝送用としても使用されるものである。
尚、ここでは、通信開始前においてグループ内共通制御用周波数F1は、利用可能であるものとする。
実運用においては、グループ内共通制御周波数として別の予備周波数を用意しておき、通信開始前に周波数F1での通信が干渉等により成立しない場合は、予備周波数でリトライする。グループ内共通制御用周波数、及び予備周波数は予めグループ内に周知されているものとする。
In the example of FIG. 2, the intra-group common control frequency is F1. Therefore, the sequence of FIG. 2 is performed only by F1. The frequency F1 is not a dedicated frequency used only for common control within the group, but is also used for data transmission after the start of communication.
Here, it is assumed that the intra-group common control frequency F1 can be used before the start of communication.
In actual operation, another backup frequency is prepared as a common control frequency within the group, and when communication at the frequency F1 is not established due to interference or the like before the start of communication, a retry is performed at the backup frequency. The intra-group common control frequency and the backup frequency are assumed to be known in the group in advance.

図2に示すように、送信局は、グループ内共通制御用周波数のF1を用いて、受信局1,2,3宛にキャリアセンス請求チャネルを送信する(305)。
各受信局1,2,3は、キャリアセンス請求チャネルを受信すると、指定された周波数についてキャリアセンスを実行する(306)。また、送信局は、自局においてもキャリアセンスを実行する(306)。キャリアセンスを行う周波数は、送信局がスペクトル管理サーバから利用を許可された周波数(F1,F2,F3,F4)である。
キャリアセンス実行の時間は、利用周波数帯域幅に応じて、他の無線通信システムからの電波が検知できる適切な長さに設定する。
As shown in FIG. 2, the transmitting station transmits a carrier sense request channel to the receiving stations 1, 2, and 3 using the intra-group common control frequency F1 (305).
Receiving the carrier sense request channel, each receiving station 1, 2, 3 executes carrier sense for the designated frequency (306). Further, the transmitting station also performs carrier sense in itself (306). The frequency at which carrier sense is performed is a frequency (F1, F2, F3, F4) that the transmission station is permitted to use from the spectrum management server.
The carrier sense execution time is set to an appropriate length capable of detecting radio waves from other wireless communication systems according to the use frequency bandwidth.

そして、各受信局は、キャリアセンス実行後、キャリアセンスの結果であるキャリアセンスデータ情報を含むキャリアセンス応答チャネルを送信する。
本システムは、半二重通信である(送信局と受信局は同じ周波数F1を使用して送信する)ため、各受信局はキャリアセンス実行後、キャリアセンス応答チャネルを返すために送信状態に切り替わる(但し、受信モード状態は維持する)。
Then, after performing carrier sense, each receiving station transmits a carrier sense response channel including carrier sense data information that is a result of carrier sense.
Since this system is half-duplex communication (transmitting station and receiving station transmit using the same frequency F1), each receiving station switches to a transmission state to return a carrier sense response channel after performing carrier sensing. (However, the reception mode state is maintained).

また、キャリアセンス応答時には、受信局1,受信局2,受信局3は同じ周波数(F1)を使用するため、キャリアセンス応答チャネルを時分割で送信する。
ここで、受信局1,2,3からのキャリアセンス応答チャネルの送信タイミングについて説明する。
受信局1は、キャリアセンス実行完了からT1後にキャリアセンス応答チャネルを送信局に送信する(307)。
At the time of the carrier sense response, since the receiving station 1, the receiving station 2, and the receiving station 3 use the same frequency (F1), the carrier sense response channel is transmitted in a time division manner.
Here, the transmission timing of the carrier sense response channel from the receiving stations 1, 2, and 3 will be described.
The receiving station 1 transmits a carrier sense response channel to the transmitting station T1 after completion of the carrier sense execution (307).

T1は、キャリアセンス実行完了から、受信局1がキャリアセンス応答を送信開始するまでの時間であり、受信局1における受信状態から送信状態への切り替え、及びキャリアセンス応答チャネル生成のためのデータ処理に要する時間である。キャリアセンス応答チャネルの送信が終了すると、受信局1は、再び受信状態に戻る。   T1 is the time from the completion of carrier sense execution until the receiving station 1 starts transmitting a carrier sense response, and data processing for switching from the reception state to the transmission state at the receiving station 1 and for generating a carrier sense response channel It takes time to complete. When the transmission of the carrier sense response channel ends, the receiving station 1 returns to the reception state again.

送信局は、キャリアセンス実行完了後に受信モード状態となり、受信局からのキャリアセンス応答チャネルを待ち受ける。
そして、送信局は、キャリアセンス応答チャネルの受信タイミングに基づいてどの受信局からのキャリアセンス応答であるか判断する。
すなわち、受信タイミングt(キャリアセンス実行完了後から受信までの時間)が、T1<t≦T1+T2(図2のA時点とB時点の間)であれば、受信局1からの応答と認識する(308)。
T2は、キャリアセンス応答の伝送に要する時間であり、受信局からのデータ送出時間に加え、各受信局の所在位置の違いに起因する伝搬路での遅延時間の差を吸収するためのマージンを含んでいる。
The transmitting station enters a reception mode after completion of carrier sense execution and waits for a carrier sense response channel from the receiving station.
Then, the transmitting station determines from which receiving station the carrier sense response is based on the reception timing of the carrier sense response channel.
That is, if the reception timing t (time from completion of carrier sense execution to reception) is T1 <t ≦ T1 + T2 (between time A and time B in FIG. 2), it is recognized as a response from the receiving station 1 ( 308).
T2 is the time required for transmission of the carrier sense response, and in addition to the data transmission time from the receiving station, a margin for absorbing the delay time difference in the propagation path due to the difference in the location of each receiving station is provided. Contains.

また、受信局2は、受信局1の送信と干渉しないよう、キャリアセンス実行完了から(T1+T2)経過後にキャリアセンス応答チャネルを送信局に送信する(309)。キャリアセンス応答チャネルの送信が終了すると、受信局2は、再び受信状態に戻る。
送信局は、キャリアセンス応答受信のタイミングtが、T1+T2<t≦T2×2(図2のB時点とC時点の間)であれば、受信局2からの応答と認識する(310)。
The receiving station 2 transmits a carrier sense response channel to the transmitting station after the completion of the carrier sense execution (T1 + T2) so as not to interfere with the transmission of the receiving station 1 (309). When the transmission of the carrier sense response channel is completed, the receiving station 2 returns to the reception state again.
If the timing t at which the carrier sense response is received is T1 + T2 <t ≦ T2 × 2 (between time B and time C in FIG. 2), the transmitting station recognizes the response from the receiving station 2 (310).

同様に、受信局3は、キャリアセンス実行完了から(T1+T2×2)経過後にキャリアセンス応答チャネルを送信局に送信し(311)、受信状態に戻る。
送信局は、キャリアセンス応答受信のタイミングtが、T1+T2×2<t≦T2×3(図2のC時点とD時点の間)であれば、受信局3からの応答と認識する(312)。
Similarly, the receiving station 3 transmits the carrier sense response channel to the transmitting station after (T1 + T2 × 2) has elapsed from the completion of the carrier sense execution (311), and returns to the receiving state.
If the timing t of receiving the carrier sense response is T1 + T2 × 2 <t ≦ T2 × 3 (between time C and time D in FIG. 2), the transmission station recognizes that the response is from the reception station 3 (312). .

そして、送信局は、上述したように、送信局自身、及び各受信局1,2,3でのキャリアセンス結果から、干渉がない利用可能な周波数(無線チャネル)を判定し、利用無線チャネルと予備無線チャネルを決定し、各受信局1,2,3に利用周波数設定チャネルで通知する(313)。   Then, as described above, the transmitting station determines an available frequency (radio channel) with no interference from the carrier sense results of the transmitting station itself and each of the receiving stations 1, 2, and 3. A standby radio channel is determined and notified to each of the receiving stations 1, 2, and 3 using a use frequency setting channel (313).

ここでは、利用無線チャネルとしてF1,F2,F3が設定され、予備無線チャネルとしてF4が設定されるものとする。
本例では、予備無線チャネルの数は1つ(F4)のみとして説明するが、複数の予備無線チャネルを準備することにより、通信の信頼性を一層向上できるものである。
Here, it is assumed that F1, F2, and F3 are set as the use radio channels, and F4 is set as the backup radio channel.
In this example, description will be made assuming that the number of spare radio channels is only one (F4). However, by preparing a plurality of spare radio channels, the reliability of communication can be further improved.

[フレームフォーマット構成(1):図3]
ここで、図2のシーケンスにおいて用いられる各チャネルのフレームフォーマット構成について図3を用いて説明する。図3は、図2に示したシーケンスで用いられる各チャネルのフレームフォーマット構成を示す説明図である。
[各チャネルの共通部分]
まず、図3(a)〜(c)に示すチャネルの共通部分について説明する。
同期情報は、各チャネルの開始点を検出するための同期パターンである。尚、これに対して、受信信号の復調のための同期パターンは、変復調手段206で挿入される。
設定情報は、制御チャネル種別情報(キャリアセンス請求、キャリアセンス応答、利用周波数設定)と、データパケットに対する変復調方式種別情報(BPSK、QPSK、16QAM等の識別情報)を含む。尚、同期情報と設定情報は、後述する他の制御チャネルやデータチャネルでも同様であり、以降はこれら以外の情報について説明する。
[Frame format configuration (1): FIG. 3]
Here, the frame format configuration of each channel used in the sequence of FIG. 2 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the frame format configuration of each channel used in the sequence shown in FIG.
[Common part of each channel]
First, common portions of the channels shown in FIGS. 3A to 3C will be described.
The synchronization information is a synchronization pattern for detecting the start point of each channel. On the other hand, a synchronization pattern for demodulating the received signal is inserted by the modulation / demodulation means 206.
The setting information includes control channel type information (carrier sense billing, carrier sense response, use frequency setting) and modulation / demodulation method type information (identification information such as BPSK, QPSK, 16QAM) for the data packet. The synchronization information and the setting information are the same for other control channels and data channels described later, and the other information will be described below.

(a)〜(c)に示した制御情報に適用する変復調方式は固定となっており、例えば、最もノイズ耐性の強いBPSKが用いられる。これは、制御情報はデータパケットと比較し重要度が高いためである。また、これらの制御情報に対しても、誤り訂正手段205により誤り検出符号が付加された後、各チャネルのフィールドに詰められる。   The modulation / demodulation method applied to the control information shown in (a) to (c) is fixed. For example, BPSK having the strongest noise resistance is used. This is because control information is more important than data packets. In addition, the error correction code is added to the control information by the error correction means 205 and then packed in the field of each channel.

[キャリアセンス請求チャネル:図3(a)]
図3(a)に示すように、キャリアセンス請求チャネルは、送信局が受信局にキャリアセンスの実行を指示するものであり、キャリアセンス請求元IPアドレス、キャリアセンス請求先数ncs、キャリアセンス請求先IPアドレス1,...,ncs、キャリアセンス対象周波数の数mcs、キャリアセンス対象周波数1,...,mcsを含む。
ここで、前述した通り、キャリアセンス請求は送信局が行うものとするため、キャリアセンス請求元IPアドレスは、送信局のアドレスが設定される。
[Carrier Sense Request Channel: FIG. 3 (a)]
As shown in FIG. 3 (a), the carrier sense request channel is for the transmitting station to instruct the receiving station to execute carrier sense, and the carrier sense request source IP address, the number of carrier sense request destinations ncs, and the carrier sense request. The destination IP address 1, ..., ncs, the number of carrier sense target frequencies mcs, and the carrier sense target frequency 1, ..., mcs are included.
Here, as described above, since the carrier sense request is made by the transmitting station, the carrier sense requesting source IP address is set to the address of the transmitting station.

キャリアセンス請求先数ncsは、本システムではグループ内の全局による協調センシングを行うものとし、ncs=3(受信局数と同数)と設定する。したがって、請求先IPアドレス1,...,ncsは、受信局1、受信局2、受信局3のアドレスが設定される。   The carrier sense billing number ncs is assumed to be coordinated sensing by all stations in the group in this system, and is set to ncs = 3 (the same number as the number of receiving stations). Therefore, the addresses of the receiving station 1, the receiving station 2, and the receiving station 3 are set as the billing destination IP addresses 1,.

キャリアセンス対象周波数の数mcsは、キャリアセンスする対象周波数を指示するためのものであり、通信開始前では、利用無線チャネル数(ここではF1,F2,F3の3つ)と予備用無線チャネル数(ここではF4の1つ)の和(本例ではmcs=4)が設定され、通信開始後はmcs=1が設定される。
キャリアセンス対象周波数1,...,mcsには、通信開始前は、周波数F1,F2,F3,F4の値が設定され、通信開始後は、周波数F1,F2,F3,F4のいずれかの値が設定される。
The number mcs of carrier sense target frequencies is for instructing the target frequency for carrier sense, and before the start of communication, the number of used radio channels (here, three of F1, F2, and F3) and the number of spare radio channels The sum (here, one of F4) (mcs = 4 in this example) is set, and mcs = 1 is set after the start of communication.
The carrier sense target frequencies 1,..., Mcs are set to the values of the frequencies F1, F2, F3, and F4 before the start of communication, and any of the frequencies F1, F2, F3, and F4 after the start of communication. Value is set.

尚、送信局のみでキャリアセンスを実行する単独センシングの場合には、ncs=0とし、請求先IPアドレス1,...,ncs以降のフィールドは伝送しない。
また、キャリアセンスを実行しない場合には、それを識別するためncsに例えば-1を設定して伝送し、請求先IPアドレス1,...,ncs以降のフィールドは伝送しない。
Note that in the case of single sensing in which carrier sensing is performed only at the transmitting station, ncs = 0 is set, and fields subsequent to the billing destination IP address 1,..., Ncs are not transmitted.
Further, when carrier sense is not executed, for example, −1 is set in ncs for transmission, and the fields after the billing destination IP addresses 1,..., Ncs are not transmitted.

[キャリアセンス応答チャネル:図3(b)]
図3(b)に示すように、キャリアセンス応答チャネルは、受信局が送信局にキャリアセンスの結果を通知するものであり、キャリアセンス応答情報、及びキャリアセンスデータ情報1,...,mcsを含む。ここで、キャリアセンス応答情報には、受信局の識別番号(キャリアセンス請求チャネルのキャリアセンス請求先IPアドレス1,...,ncsに設定される順番を示す番号)、及びキャリアセンス対象周波数の数mcs(送信局から指示される数と同じ)を含む。
[Carrier sense response channel: FIG. 3B]
As shown in FIG. 3 (b), the carrier sense response channel is one in which the receiving station notifies the transmitting station of the result of carrier sense, and carrier sense response information and carrier sense data information 1, ..., mcs. including. Here, the carrier sense response information includes the identification number of the receiving station (the number indicating the order set in the carrier sense request destination IP address 1, ..., ncs of the carrier sense request channel), and the carrier sense target frequency. Including the number mcs (same as the number instructed by the transmitting station).

キャリアセンスデータ情報1,...,mcsには、各受信局で測定したキャリアセンス対象周波数での受信信号レベル(例えば32ビットで表現される軟値情報)、または各受信局で受信信号レベルを所定の閾値と比較して信号の有無を判定した結果(0又は1で表現される硬値情報)が入力される。   The carrier sense data information 1, ..., mcs includes the received signal level (for example, soft value information represented by 32 bits) measured at each receiving station or the received signal level at each receiving station. Is compared with a predetermined threshold value to determine the presence or absence of a signal (hard value information represented by 0 or 1).

[利用周波数設定チャネル:図3(c)]
図3(c)に示すように、利用周波数設定チャネルは、送信局が受信局に利用周波数を通知するものであり、送信データサイズ、送信する電子メールやファイルを識別するためのメッセージ番号、利用チャネル数m、初期設定/設定変更情報、及び利用周波数1,...,mを含む。
ここで、送信データサイズは、分割前の送信データのサイズ(データ量)、利用チャネル数mは、並列伝送に利用する無線チャネル(周波数)の数であり、本例ではm=3を設定する。
[Use frequency setting channel: FIG. 3 (c)]
As shown in FIG. 3 (c), the use frequency setting channel is for the transmitting station to notify the receiving station of the use frequency, the transmission data size, the message number for identifying the e-mail or file to be transmitted, the use It includes the number of channels m, initial setting / setting change information, and usage frequencies 1, ..., m.
Here, the transmission data size is the size (data amount) of transmission data before division, and the number m of used channels is the number of radio channels (frequencies) used for parallel transmission. In this example, m = 3 is set. .

初期設定/設定変更情報は、利用周波数設定チャネルが通信開始前の初期設定のためのものであるか、あるいは、後述するキャリアセンスの結果に基づいた無線チャネル設定の変更を行うためのものであるかを示す識別情報である。
利用周波数1,...,mは、キャリアセンスに基づいて判断した結果、利用することになった各無線チャネルの無線信号のキャリア周波数である。
The initial setting / setting change information is used for the initial setting of the used frequency setting channel before the start of communication, or for changing the radio channel setting based on the result of carrier sense described later. It is the identification information which shows.
The use frequencies 1,..., M are carrier frequencies of radio signals of respective radio channels that have been used as a result of determination based on carrier sense.

[予備無線チャネルの周知方法]
ここで、各受信局への予備無線チャネルの周知方法について説明する。
受信局は、キャリアセンス請求チャネル(図3(a))と、利用周波数設定チャネル(図3(c))とに基づいて、予備無線チャネルを認識する。
具体的には、受信局は、キャリアセンス請求チャネルに含まれるキャリアセンス対象周波数1,...,mcs(本例ではF1,F2,F3,F4の4つの周波数)と、利用周波数設定チャネルに含まれる利用周波数1,...,m(本例ではF1,F2,F3の3つの周波数)の差分(本例では、F4)を予備無線チャネルとして認識する。
[Widely known backup radio channel]
Here, a well-known method of the backup radio channel to each receiving station will be described.
The receiving station recognizes the backup radio channel based on the carrier sense request channel (FIG. 3A) and the use frequency setting channel (FIG. 3C).
Specifically, the receiving station uses the carrier sense target frequencies 1,..., Mcs (four frequencies F1, F2, F3, and F4 in this example) included in the carrier sense request channel and the use frequency setting channel. The difference (F4 in this example) between the included use frequencies 1,..., M (three frequencies F1, F2, and F3 in this example) is recognized as a backup radio channel.

また、別の方法として、利用周波数設定チャネルに予備無線チャネルの数と各周波数の値を伝送するためのフィールドを追加してもよい。
各受信局では、送信局から随時指示される利用無線チャネルの変更に対応するため、予備無線チャネルについて常時受信状態(キャリアセンス実行含む)で動作するものとする。
As another method, a field for transmitting the number of spare radio channels and the value of each frequency may be added to the use frequency setting channel.
Each receiving station operates in a constantly receiving state (including carrier sense execution) for the backup radio channel in order to respond to changes in the used radio channel that are instructed from time to time by the transmitting station.

[通信開始前の制御チャネル]
上述したように、通信開始前において、キャリアセンス請求チャネル、キャリアセンス応答チャネル、利用周波数設定チャネルは、グループ内共通制御用に割り当てられた周波数(ここではF1)のみで伝送される。これは、通信開始前、すなわち、データ伝送を開始する前にグループ内共通制御用周波数を用いて、キャリアセンスを行い、その結果に基づいて利用周波数を決定し、利用周波数を各受信局へ周知するためである。
[Control channel before communication starts]
As described above, before the start of communication, the carrier sense request channel, the carrier sense response channel, and the use frequency setting channel are transmitted only at the frequency (here, F1) assigned for the common control within the group. This is because carrier sense is performed using the common control frequency in the group before communication is started, that is, before data transmission is started, and the use frequency is determined based on the result, and the use frequency is made known to each receiving station. It is to do.

[通信開始後の動作シーケンス(F1からF4に変更):図4]
次に、第1の無線通信装置を用いたシステムにおける通信開始後の動作シーケンスについて、利用周波数がF1からF4に変更になる場合について図4を用いて説明する。図4は、第1の無線通信装置を用いたシステムにおける通信開始後の動作シーケンスを示す説明図である。尚、図4は、図2の(a),(b),(c),(d)に続くシーケンスである。
図3に示したように、利用周波数設定チャネルによって、送信局から受信局1,2,3に利用周波数が通知されると、それ以降は利用周波数F1,F2,F3で並行して同時に以下の通信が行われる。図4では、F1におけるシーケンスを示しているが、F1でのシーケンスは途中でF4に切り替わる。それ以外はF2,F3でも同じである。
[Operation sequence after start of communication (change from F1 to F4): FIG. 4]
Next, an operation sequence after the start of communication in the system using the first wireless communication device will be described with reference to FIG. 4 when the use frequency is changed from F1 to F4. FIG. 4 is an explanatory diagram showing an operation sequence after the start of communication in the system using the first wireless communication apparatus. FIG. 4 shows a sequence following (a), (b), (c), and (d) of FIG.
As shown in FIG. 3, when the use frequency is notified from the transmitting station to the receiving stations 1, 2, and 3 by the use frequency setting channel, the following frequencies are simultaneously used in parallel at the use frequencies F1, F2, and F3. Communication takes place. FIG. 4 shows the sequence in F1, but the sequence in F1 switches to F4 in the middle. Otherwise, the same applies to F2 and F3.

送信局は、各受信局に対し、回線設定チャネルを送信する(314)。
回線設定チャネルの構成については後で説明するが、送信元IPアドレス、宛先数、送信先IPアドレスが含まれている。無線通信ネットワーク(無線通信システム)内の全ての受信局は、回線設定チャネルを受信し、自己のIPアドレスが送信先IPアドレスに含まれていれば、送信対象であることを認識してその後の通信を継続し、含まれていなければ、その後の通信は無視する。
ここでは、受信局1、受信局2、受信局3が、送信局からの送信対象(宛先)となっている。
The transmitting station transmits a channel setting channel to each receiving station (314).
The configuration of the line setting channel will be described later, but includes a source IP address, the number of destinations, and a destination IP address. All the receiving stations in the wireless communication network (wireless communication system) receive the circuit setting channel, and if their own IP address is included in the destination IP address, recognize that it is a transmission target and then Continue communication, otherwise ignore subsequent communication.
Here, the receiving station 1, the receiving station 2, and the receiving station 3 are transmission targets (destination) from the transmitting station.

次に、送信局は、各受信局にデータチャネルを送信する(315)。データチャネルには、1データブロック分のデータパケットが含まれている。   Next, the transmitting station transmits a data channel to each receiving station (315). The data channel includes a data packet for one data block.

1データブロック分のデータパケットの送信が終了する毎に、自動再送制御動作として、シーケンス316〜322が実行される。
送信局は、送信したデータパケットが伝送誤りが無く正確に送信できているかを確認するため、各受信局に誤りパケット請求チャネルを送信する(316)。
キャリアセンス応答時と同様に、半二重通信であるため、各受信局は誤りパケット請求チャネルを受信すると、誤りパケット応答チャネルを返すために送信状態に切り替わる(但し、受信モード状態は維持する)。
Each time transmission of a data packet for one data block is completed, sequences 316 to 322 are executed as an automatic retransmission control operation.
The transmitting station transmits an error packet request channel to each receiving station in order to confirm whether or not the transmitted data packet has been transmitted without error (316).
As in the case of the carrier sense response, since it is half-duplex communication, each receiving station switches to the transmission state to return the error packet response channel when receiving the error packet request channel (however, the reception mode state is maintained). .

誤りパケット応答時には、キャリアセンス応答時と同様に、受信局1、受信局2、受信局3は、同じ周波数を使用するため、誤りパケット応答チャネルを時分割で送信局に送信する必要があり、キャリアセンス応答時と同様に予めシステム内で各受信機での送信タイミングが設定されている。
ここでは、まず、受信局1が、誤りパケット請求チャネルを受信完了からT3後に誤りパケット応答チャネルを送信局に送信する(317)。T3には、受信から送信状態への切り替え、及び誤りパケット応答チャネル生成のためのデータ処理に要する時間が含まれる。誤りパケット応答チャネルの送信が終了すると、受信局1は、再び受信状態に戻る。
At the time of error packet response, similarly to the case of carrier sense response, the receiving station 1, the receiving station 2, and the receiving station 3 use the same frequency, so it is necessary to transmit the error packet response channel to the transmitting station in a time division manner. Similar to the carrier sense response, the transmission timing at each receiver is set in the system in advance.
Here, first, the receiving station 1 transmits an error packet response channel to the transmitting station T3 after completion of receiving the error packet request channel (317). T3 includes time required for data processing for switching from reception to transmission state and generating an error packet response channel. When the transmission of the error packet response channel ends, the receiving station 1 returns to the reception state again.

送信局は、キャリアセンス応答受信時と同様に、誤りパケット応答チャネルの受信タイミングに基づいて、どの受信局からの応答であるかを認識する(318,320,322)。   As in the case of receiving the carrier sense response, the transmitting station recognizes from which receiving station the response is based on the reception timing of the error packet response channel (318, 320, 322).

受信局2は、送信局で受信局1からの応答を受信し終わってから送信するため、誤りパケット請求チャネルを受信完了してからT3+T4後にパケット応答チャネルを送信局に送信する(319)。T4は、誤りパケット応答の伝送に要する時間であり、受信局からのデータ送出時間に加え、各受信局の所在位置の違いに起因する伝搬路での遅延時間の差を吸収するためのマージンを含んでいる。パケット応答チャネルの送信が終了すると、受信局2は、再び受信状態に戻る。   Since the receiving station 2 transmits after receiving the response from the receiving station 1 at the transmitting station, it transmits the packet response channel to the transmitting station T3 + T4 after the reception of the error packet request channel is completed (319). T4 is the time required for transmission of the error packet response, and in addition to the data transmission time from the receiving station, a margin for absorbing the delay time difference in the propagation path due to the difference in the location of each receiving station is provided. Contains. When the transmission of the packet response channel is completed, the receiving station 2 returns to the reception state again.

同様に、受信局3は、誤りパケット請求チャネルを受信完了してからT3+T4×2後にパケット応答チャネルを送信局に送信する(321)。
そして、送信局では、受信した誤りパケット応答チャネルに基づいて、誤りパケットの有無を検出し、誤りがあった場合には(323)、当該データの再送を行う(336)。
Similarly, the receiving station 3 transmits a packet response channel to the transmitting station T3 + T4 × 2 after the reception of the error packet request channel is completed (321).
Then, the transmitting station detects the presence / absence of an error packet based on the received error packet response channel, and if there is an error (323), retransmits the data (336).

次に、各周波数について干渉の有無を確認するために、キャリアセンスシーケンス324〜331を実行する。
送信局は、現時点での利用周波数である周波数F1,F2,F3の内の1つ又は複数の周波数を用いて、キャリアセンス実行を指示するキャリアセンス請求チャネルを送信し、時分割でキャリアセンス応答チャネルを受信する。周波数F4は、この時点では予備周波数であるため、キャリアセンス請求チャネルを送信せず、応答も受信しない。
Next, carrier sense sequences 324 to 331 are executed in order to confirm the presence or absence of interference for each frequency.
The transmitting station transmits a carrier sense request channel instructing carrier sense execution using one or a plurality of frequencies F1, F2, and F3, which are currently used frequencies, and carries out a carrier sense response in a time division manner. Receive a channel. Since the frequency F4 is a spare frequency at this time, the carrier sense request channel is not transmitted and no response is received.

ここで、キャリアセンス請求/応答チャネルの送受信の方法について説明する。
第1の方法は、周波数F1のみを用いて、周波数F1,F2,F3,F4についてのキャリアセンス請求チャネルを送信し、F1のみでキャリアセンス応答チャネルを受信するものである。
つまり、第1の方法では、他の利用周波数であるF2,F3ではキャリアセンス請求の送信及びキャリアセンス応答は行わない。
Here, a method of transmitting / receiving the carrier sense request / response channel will be described.
The first method is to transmit the carrier sense request channel for the frequencies F1, F2, F3, and F4 using only the frequency F1, and receive the carrier sense response channel using only F1.
In other words, in the first method, the carrier sense request transmission and the carrier sense response are not performed at the other utilization frequencies F2 and F3.

第2の方法は、周波数F1で、周波数F1と予備周波数F4についてのキャリアセンス請求チャネルを送信し、F1とF4についてのキャリアセンス応答チャネルを受信すると共に、周波数F2でF2についてのキャリアセンス請求/応答チャネルの送受信を行い、周波数F3でF3についてのキャリアセンス請求/応答チャネルの送受信を行うものである。   The second method is to transmit a carrier sense solicitation channel for frequency F1 and backup frequency F4 at frequency F1, receive a carrier sense response channel for F1 and F4, and solicit carrier sense for F2 at frequency F2. Response channel transmission / reception is performed, and carrier sense request / response channel transmission / reception for F3 is performed at frequency F3.

第3の方法は、利用周波数F1,F2,F3を用いて、それぞれ、F1,F2,F3,F4についてのキャリアセンス請求/応答チャネルの送受信を行うものである。
この方法は、全ての利用周波数を用いて重複して送受信を行うため冗長ではあるが、信頼性を向上させることができるものである。
本システムでは、送信局と受信局との間で、どの方法でキャリアセンス請求/応答チャネルの送受信を行うかが予め取り決められている。また、図3(a)(b)に示したフレームフォーマットは、上記第1〜第3の方法のいずれにも対応可能な汎用的なフォーマットとなっている。
The third method is to perform transmission / reception of carrier sense request / response channels for F1, F2, F3, and F4 using the use frequencies F1, F2, and F3, respectively.
Although this method is redundant because all the frequencies used are transmitted and received, it is redundant, but it can improve reliability.
In this system, it is determined in advance which method is used to transmit / receive the carrier sense request / response channel between the transmitting station and the receiving station. Also, the frame format shown in FIGS. 3A and 3B is a general-purpose format that can correspond to any of the first to third methods.

受信局1,2,3は、周波数F1,F2,F3の内の1つ又は複数の周波数で受信したキャリアセンス請求チャネルに従って、F1,F2,F3,F4についてキャリアセンスを実行し、キャリアセンス請求チャネルを受信した周波数を用いて、受信局毎にタイミングをずらして時分割でキャリアセンス応答を送信する。
そして、送信局は、自己のキャリアセンス結果と受信したキャリアセンス結果とに基づいて、利用無線チャネルF1,F2,F3と予備無線チャネルF4についての干渉の有無を調べる。
The receiving stations 1, 2, and 3 perform carrier sense for F1, F2, F3, and F4 according to the carrier sense request channel received at one or more of the frequencies F1, F2, and F3, and request carrier sense. Using the frequency at which the channel is received, the carrier sense response is transmitted in a time division manner by shifting the timing for each receiving station.
Then, the transmitting station checks the presence / absence of interference for the use radio channels F1, F2, and F3 and the backup radio channel F4 based on its own carrier sense result and the received carrier sense result.

キャリアセンスの結果、干渉がないと判定した場合は、次のデータブロックについてデータチャネル送信(315)〜キャリアセンス応答チャネル受信(331)を繰り返す。   If it is determined that there is no interference as a result of carrier sense, data channel transmission (315) to carrier sense response channel reception (331) are repeated for the next data block.

一方、キャリアセンスの結果、周波数F1が干渉チャネルであることが分かった場合の処理について以下に説明する。
送信局の制御部201は、各周波数F1〜F4について干渉の有無を判定し、周波数F1について干渉チャネルであると判断すると、予備用無線チャネルであるF4が干渉チャネルであるかどうかを判断し、F4に干渉がなければ、空きチャネルありとして、利用周波数をF1からF4に変更するための利用周波数設定チャネルを各受信機に送信する(333)。
On the other hand, the processing when the frequency F1 is found to be an interference channel as a result of carrier sense will be described below.
When the control unit 201 of the transmitting station determines the presence or absence of interference for each of the frequencies F1 to F4 and determines that the frequency F1 is an interference channel, the control unit 201 determines whether or not F4, which is a backup radio channel, is an interference channel. If there is no interference in F4, a use frequency setting channel for changing the use frequency from F1 to F4 is transmitted to each receiver assuming that there is an empty channel (333).

具体的には、送信局は、利用周波数設定チャネルで、利用周波数を、「F1,F2,F3」から「F2,F3,F4」に変更することを通知する。
その際、利用周波数設定チャネルは、切り替え前の周波数と切り替え後の周波数の両方で送信され、ここでは、F1とF4を用いて送信される。各受信局は、F4が予備無線チャネルであることを既に認識しており、常時F4で受信状態となっている。周波数F1に干渉の危険性があっても、F4で冗長的に伝送することにより、確実に利用周波数の変更を伝達することができるものである。
Specifically, the transmitting station notifies the use frequency setting channel that the use frequency is changed from “F1, F2, F3” to “F2, F3, F4”.
At that time, the use frequency setting channel is transmitted using both the frequency before switching and the frequency after switching, and here, it is transmitted using F1 and F4. Each receiving station has already recognized that F4 is a backup radio channel, and is always in a receiving state at F4. Even if there is a risk of interference in the frequency F1, it is possible to reliably transmit the change in the use frequency by transmitting redundantly in F4.

また、送信局は、利用周波数設定チャネルの初期設定/設定変更情報を「設定変更」と設定して伝送することにより、各受信局は、利用周波数が変更され、また、この通信は継続されることを認識する。   In addition, the transmitting station sets the initial setting / setting change information of the use frequency setting channel as “setting change” and transmits it, so that each receiving station changes the use frequency, and this communication is continued. Recognize that.

更に確実性を高めるため、別の動作シーケンスを実行中の周波数F2,F3も使用して利用周波数設定チャネルを同時伝送することにより冗長的を高めることができる。
周波数F2,F3は、それぞれ別の動作シーケンスを実行中であるため、各種チャネル伝送に対し同期を取る必要があるが、本システムの場合、送信局の制御部201が、全ての周波数における動作シーケンスを司っており、送信タイミングを制御できるため、利用周波数間で同期を取ることが可能である。
すなわち、周波数F2,F3での動作シーケンスにおいて、それぞれデータブロック伝送が終了するタイミングまで待ってから利用周波数設定チャネルを伝送すれば、各利用周波数間での干渉を発生することなく伝送することが可能である。
In order to further improve the reliability, redundancy can be increased by simultaneously transmitting the use frequency setting channel using the frequencies F2 and F3 during which another operation sequence is being executed.
Since the frequencies F2 and F3 are executing different operation sequences, it is necessary to synchronize with various channel transmissions. However, in the case of this system, the control unit 201 of the transmitting station performs an operation sequence at all frequencies. Since the transmission timing can be controlled, it is possible to synchronize between the used frequencies.
That is, in the operation sequence at the frequencies F2 and F3, if the use frequency setting channel is transmitted after waiting until the timing when the data block transmission ends, it is possible to transmit without causing interference between the use frequencies. It is.

これにより、送信局、受信局1、受信局2、受信局3において、利用周波数をF1からF4に変更する(334)。
利用されなくなったF1はその後、予備無線チャネルとして扱われ、送信局及び受信局1,2,3は、F1に対しても常時受信(キャリアセンス実行含む)を行う。
As a result, the use frequency is changed from F1 to F4 at the transmitting station, the receiving station 1, the receiving station 2, and the receiving station 3 (334).
The F1 that is no longer used is then treated as a backup radio channel, and the transmitting station and the receiving stations 1, 2, and 3 always receive F1 (including carrier sense execution).

そして、送信局は、各受信局での周波数切り替え処理に要する時間を考慮した所定の時間が経過した後、回線設定チャネルを周波数F2,F3,F4を用いて各受信局に伝送する(335)。
回線設定チャネルの内容としては、F2,F3では、通信開始時で伝送した内容と同じ情報であり、F4については、送信データサイズが動作シーケンスにおける送信残り分のデータサイズに設定される。
The transmitting station transmits the channel setting channel to each receiving station using the frequencies F2, F3, and F4 after a predetermined time considering the time required for the frequency switching process at each receiving station has passed (335). .
The contents of the line setting channel are the same information as the contents transmitted at the start of communication in F2 and F3, and for F4, the transmission data size is set to the data size of the remaining transmission in the operation sequence.

また、シーケンス323で誤りパケットがあった場合、送信局は、再送データチャネルにより、該当するデータブロックを再送する(336)。
ここで、送信局は、全受信局に対してデータを再送し、各受信局では、自己が再送を要求したパケットが送られてきた場合のみ受信データを有効にして、再送要求していない受信データが送られてきた場合には、無視する。
また、誤りパケット応答受信において、パケット誤りが無い場合、送信局は、次のデータブロック情報を持つデータチャネルを送信し、その後、自動再送制御及びキャリアセンスのシーケンス316〜331を実行する。
If there is an error packet in sequence 323, the transmitting station retransmits the corresponding data block through the retransmission data channel (336).
Here, the transmitting station retransmits the data to all receiving stations, and each receiving station validates the received data only when a packet for which retransmission is requested is sent, and does not request retransmission. If data is sent, ignore it.
If there is no packet error in receiving an error packet response, the transmitting station transmits a data channel having the next data block information, and then executes automatic retransmission control and carrier sense sequences 316 to 331.

そして、所定の通信が完了すると、送信局は、受信局1,2,3に対して回線解除チャネルを送信して、通信を終了する(337)。
このようにして、本システムにおける動作シーケンスが行われるものである。
When the predetermined communication is completed, the transmitting station transmits a channel release channel to the receiving stations 1, 2, and 3 and ends the communication (337).
In this way, the operation sequence in the present system is performed.

[フレームフォーマット構成(2):図5]
次に、図4のシーケンスにおいて用いられる各チャネルのフレームフォーマット構成について図5を用いて説明する。図5は、図4のシーケンスで用いられる各チャネルのフレームフォーマット構成を示す説明図である。
図3に示した制御チャネルと同様に、図5の各チャネルにも同期情報と各チャネルの種別を示す設定情報が含まれ、これについては説明を省略する。
また、図5に示した各チャネルは、各々の無線チャネル(利用周波数)毎に生成され、伝送される。
[Frame format configuration (2): FIG. 5]
Next, the frame format configuration of each channel used in the sequence of FIG. 4 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the frame format configuration of each channel used in the sequence of FIG.
Similar to the control channel shown in FIG. 3, each channel in FIG. 5 also includes synchronization information and setting information indicating the type of each channel, and description thereof will be omitted.
Further, each channel shown in FIG. 5 is generated and transmitted for each radio channel (utilization frequency).

[回線設定チャネル:図5(d)]
回線設定チャネルは、送信局から受信局に回線設定情報を通知するものであり、図5(d)に示すように、送信データサイズ、送信元IPアドレス、宛先数n、送信先IPアドレス1,...,nから構成される。
ここで、送信データサイズには、各々の無線チャネル(利用周波数)毎に伝送されるデータのサイズ、すなわち、分割後の送信データサイズが設定される。送信元IPアドレスは送信局のアドレスであり、宛先数nは3、送信先IPアドレス1,...,nには、受信局1,2,3のIPアドレスが、それぞれ送信先IPアドレス1,2,3として設定される。
[Line setting channel: FIG. 5 (d)]
The line setting channel notifies line setting information from the transmitting station to the receiving station. As shown in FIG. 5D, the transmission data size, the source IP address, the number of destinations n, the destination IP address 1, ..., n.
Here, in the transmission data size, the size of data transmitted for each radio channel (utilization frequency), that is, the transmission data size after division is set. The transmission source IP address is the address of the transmission station, the destination number n is 3, the transmission destination IP addresses 1,..., N are the IP addresses of the reception stations 1, 2, and 3, respectively. , 2,3.

[データチャネル、再送データチャネル:図5(e)]
データチャネル、再送データチャネルは、データを送信するものであり、図5(e)に示すように、メッセージ番号、データブロック番号、データブロックサイズ、最終データブロック識別情報、パケットサイズ、データパケットを含む。尚、設定情報に初送であるか再送であるかの種別を記載する。
データパケットには、データブロック当りのパケット数(データブロックサイズ/パケットサイズ)分のパケットが詰められる。また、各パケットはパケット番号、パケットデータ、誤り検出符号を含む。
[Data channel, retransmission data channel: FIG. 5 (e)]
The data channel and retransmission data channel transmit data and include a message number, data block number, data block size, final data block identification information, packet size, and data packet as shown in FIG. . Note that the type of the initial transmission or the retransmission is described in the setting information.
Data packets are packed with the number of packets per data block (data block size / packet size). Each packet includes a packet number, packet data, and an error detection code.

[誤りパケット請求チャネル:図5(f)]
誤りパケット請求チャネルは、送信局が受信局に、受信データ中の誤りパケットの有無を通知するよう要求するものであり、図5(f)に示すように、誤りパケット請求情報を含む。誤りパケット請求情報には、応答を要求する受信局指定情報、データブロック番号、メッセージ番号が含まれる。
[Error packet request channel: FIG. 5 (f)]
The error packet solicitation channel is a request for the transmitting station to notify the receiving station of the presence or absence of an error packet in the received data, and includes error packet solicitation information as shown in FIG. The error packet request information includes receiving station designation information requesting a response, a data block number, and a message number.

[誤りパケット応答チャネル:図5(g)]
誤りパケット応答チャネルは、誤りパケット請求チャネルに応じて、受信局が送信局に受信データ中の誤りパケットの有無を通知するものであり、図5(g)に示すように、誤りパケット応答情報を含む。誤り誤りパケット応答情報には、データブロック番号、メッセージ番号、及び誤りパケット情報(データブロック番号で指定されるデータブロック内の全パケットの誤り有無情報)が含まれる。
[Error packet response channel: FIG. 5 (g)]
In the error packet response channel, the receiving station notifies the transmitting station of the presence or absence of an error packet in the received data in accordance with the error packet request channel. As shown in FIG. Including. The error error packet response information includes a data block number, a message number, and error packet information (error presence / absence information of all packets in the data block specified by the data block number).

[回線解除チャネル:図5(h)]
図5(h)に示すように、回線解除チャネルは、送信局が受信局に回線解除を通知するものであり、同期情報と設定情報で構成される。
[Line release channel: Fig. 5 (h)]
As shown in FIG. 5 (h), the channel cancellation channel is for the transmitting station to notify the receiving station of channel cancellation, and is composed of synchronization information and setting information.

[第1の無線通信装置における各周波数での動作(1):図6]
次に、第1の無線通信装置におけるデータ伝送及び利用周波数の切り替えに伴う無線チャネル毎の動作状態を図6を用いて説明する。図6は、第1の無線通信装置におけるデータ伝送及び利用周波数の切り替えに伴う無線チャネル毎の動作状態を示す模式説明図である。
図6では、各利用周波数において、時間の経過に伴って、データ伝送、自動再送制御(ARQ)、キャリアセンスが実行される様子を示している。尚、ここでは、通信開始前のキャリアセンス、利用周波数設定処理については省略し、図示していない。
また、図6では、図及び説明を簡単にするためにt1,t2,t3の時間単位で、各利用周波数が同期して動作しているように記載されているが、実際の処理では、各利用周波数毎に独立した動作シーケンス(通信)を実行するため、必ずしも同期して動作する必要はない。
[Operation at Each Frequency in First Wireless Communication Device (1): FIG. 6]
Next, an operation state for each wireless channel associated with data transmission and switching of the usage frequency in the first wireless communication device will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic explanatory diagram illustrating an operation state for each wireless channel associated with data transmission and switching of a use frequency in the first wireless communication apparatus.
FIG. 6 shows a state in which data transmission, automatic retransmission control (ARQ), and carrier sense are executed with the passage of time in each usage frequency. Here, the carrier sense before use of communication and the use frequency setting process are omitted and not shown.
In addition, in FIG. 6, for the sake of simplicity of illustration and description, it is described that each use frequency operates in units of time of t1, t2, and t3. However, in actual processing, Since an independent operation sequence (communication) is executed for each use frequency, it is not always necessary to operate in synchronization.

図6に示すように、まず、利用周波数としてF1,F2,F3が設定され、送信局及び受信局は、F1,F2,F3でデータ送信及び受信(初送、当該データブロックの1回目の伝送)を行う。予備用周波数のF4ではデータ伝送は行わず、常時受信状態でキャリアセンスの指示があった場合にキャリアセンスを行う。   As shown in FIG. 6, first, F1, F2, and F3 are set as usage frequencies, and the transmitting station and the receiving station transmit and receive data at F1, F2, and F3 (initial transmission, first transmission of the data block). )I do. Data transmission is not performed at the spare frequency F4, and carrier sensing is performed when a carrier sensing instruction is given in a constantly receiving state.

データ伝送はデータブロック単位の伝送であり、1データブロックの伝送が終了する毎に、送信局及び受信局は、自動再送制御(ARQ)及び次のデータ伝送のためのキャリアセンスを実行する。
上述したように、送信局は、自動再送制御及びキャリアセンス実行中はデータ送信を停止し、キャリアセンス実行中は、キャリアセンス対象周波数の送信を全て停止した状態で、他の無線通信システムからの電波を受信する。
Data transmission is data block unit transmission, and each time transmission of one data block is completed, the transmitting station and the receiving station execute automatic retransmission control (ARQ) and carrier sense for the next data transmission.
As described above, the transmission station stops data transmission during execution of automatic retransmission control and carrier sense, and stops all transmissions of carrier sense target frequencies during execution of carrier sense. Receive radio waves.

そして、区間t1のキャリアセンスにおいて、周波数F1で干渉ありを検出した場合、送信局の制御部201は、当該区間のキャリアセンスにおけるF4での干渉の有無を判定し、干渉なしであれば、空き状態と判断して、F1で伝送していた情報をF4で伝送するよう、利用周波数を切り替える。
また、図6の例では、区間t1、利用周波数F1でのデータ伝送において干渉により誤りパケットが発生したため、区間t2、利用周波数F4でのデータ伝送において再送を行っている。
When the presence of interference is detected at the frequency F1 in the carrier sense in the section t1, the control unit 201 of the transmission station determines whether or not there is interference at F4 in the carrier sense in the section. It judges that it is in a state and switches the use frequency so that the information transmitted in F1 is transmitted in F4.
In the example of FIG. 6, since an error packet is generated due to interference in the data transmission in the section t1 and the usage frequency F1, retransmission is performed in the data transmission in the section t2 and the usage frequency F4.

区間t2以降は、周波数F1を予備用無線チャネルとし、F1は、受信局では常時受信状態となる。予備用無線チャネルのF1では、キャリアセンス請求受信、キャリアセンス応答送信は行わない。
利用周波数F2,F3では、自動再送制御(ARQ)及びキャリアセンスの結果、誤りパケットの発生や干渉が無かったため、区間毎にデータ伝送(初送)を実行している。
After the section t2, the frequency F1 is set as a backup radio channel, and F1 is always in a receiving state at the receiving station. In F1 of the backup radio channel, carrier sense request reception and carrier sense response transmission are not performed.
In the use frequencies F2 and F3, as a result of automatic retransmission control (ARQ) and carrier sense, there was no occurrence of error packets or interference, so data transmission (initial transmission) is executed for each section.

[第1の無線通信装置における各周波数での動作(2):図7]
次に、予備用無線チャネルにおいても干渉が発生した場合の送信局における各周波数での動作状態について図7を用いて説明する。図7は、第1の無線通信装置において予備用無線チャネルでも干渉が発生した場合の各周波数での動作状態を示す模式説明図である。
図7に示すように、区間t1において、利用周波数F1,F2,F3でデータブロックを伝送し、ARQ及びキャリアセンスを実行する。また、F4ではキャリアセンスを実行する。
その結果、送信局で、周波数F1とF4に干渉が発生したことを検出する。また、F1の伝送データには誤りパケットが発生していたとする。この場合、F4は利用できないため、空きチャネルはないと判断する。
[Operation at Each Frequency in First Wireless Communication Device (2): FIG. 7]
Next, the operation state at each frequency in the transmitting station when interference occurs also in the backup radio channel will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic explanatory diagram illustrating an operation state at each frequency when interference occurs even in the standby radio channel in the first radio communication apparatus.
As shown in FIG. 7, in a section t1, a data block is transmitted at use frequencies F1, F2, and F3, and ARQ and carrier sense are executed. In F4, carrier sense is executed.
As a result, the transmitting station detects that interference has occurred in the frequencies F1 and F4. Further, it is assumed that an error packet has occurred in the transmission data of F1. In this case, since F4 cannot be used, it is determined that there is no free channel.

この場合、送信局の制御部201は、F1をF4に切り替えることはできないので、F2とF3の干渉の有無を判断し、干渉が発生していなければ、F1で伝送することになっているデータを、F2とF3に振り分けて伝送する。
図7の例では、区間t1においてF1で伝送したデータブロックは、区間t2において周波数F2を用いて再送される。F2で次に伝送されるはずであったデータブロックは、区間t3で伝送される。
In this case, since the control unit 201 of the transmitting station cannot switch F1 to F4, the presence or absence of interference between F2 and F3 is determined, and if there is no interference, data to be transmitted at F1 Are transmitted to F2 and F3.
In the example of FIG. 7, the data block transmitted by F1 in the section t1 is retransmitted using the frequency F2 in the section t2. The data block that should have been transmitted next in F2 is transmitted in section t3.

本システムでは、このように制御することにより、伝送効率は低下するものの、干渉が発生した無線チャネルを用いることなくデータブロックを確実に伝送することができ、システム全体の通信の信頼性を向上させることができるものである。   In this system, although the transmission efficiency is reduced by this control, the data block can be reliably transmitted without using the radio channel in which the interference has occurred, and the communication reliability of the entire system is improved. It is something that can be done.

[第1の実施の形態の効果]
本発明の第1の実施の形態に係る無線通信装置によれば、送信データを分割して複数の無線チャネルを用いて並列的に送信するものであり、1データブロックのデータを伝送する毎に、各受信局に、複数の利用無線チャネルと予備用無線チャネルについてキャリアセンスを行う指示を送信すると共に、自局でも利用無線チャネルと予備用無線チャネルについてキャリアセンスを行い、各局のキャリアセンスの結果を集計して、各利用無線チャネルと予備用無線チャネルの干渉の有無を判定し、利用無線チャネルのいずれかに干渉があり、予備用無線チャネルに干渉がなかった場合、干渉が発生した利用無線チャネルの利用を停止し、停止した無線チャネルで送信しているデータを、予備用無線チャネルを用いて送信するようにしているので、干渉の恐れがある無線チャネルを利用せずに確実にデータを送信することができ、通信を維持し、通信の信頼性を向上させることができる効果がある。
[Effect of the first embodiment]
According to the wireless communication apparatus according to the first embodiment of the present invention, transmission data is divided and transmitted in parallel using a plurality of wireless channels, and every time data of one data block is transmitted. In addition to transmitting an instruction for performing carrier sense for a plurality of used radio channels and backup radio channels to each receiving station, the own station also performs carrier sense for the used radio channel and backup radio channel, and results of carrier sense of each station To determine whether there is interference between each of the used radio channels and the backup radio channel. If there is interference in any of the used radio channels and there is no interference in the backup radio channel, the used radio in which the interference has occurred. Since the use of the channel is stopped and the data transmitted on the stopped wireless channel is transmitted using the backup wireless channel, Can send data reliably without using a radio channel there is a risk of negotiations, to maintain communication, there is an effect that it is possible to improve the reliability of communication.

また、第1の無線通信装置によれば、利用無線チャネルのいずれかに干渉があり、予備用無線チャネルにおいても干渉があった場合、干渉が発生した利用無線チャネルの利用を停止し、停止した無線チャネルで送信しているデータを、干渉が発生していない利用無線チャネルに振り分けて送信するようにしており、干渉の恐れがある無線チャネルを用いずに確実にデータを送信することができ、通信を維持し、通信の信頼性を向上させることができる効果がある。   Further, according to the first wireless communication apparatus, when there is interference in any of the used radio channels and there is also interference in the backup radio channel, the use of the used radio channel in which the interference has occurred is stopped and stopped. The data transmitted on the wireless channel is distributed to the used wireless channel where interference does not occur, and data can be transmitted reliably without using a wireless channel that may cause interference. There is an effect that communication can be maintained and communication reliability can be improved.

[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態に係る無線通信装置(第2の装置)について説明する。
[Second Embodiment]
Next, a radio communication apparatus (second apparatus) according to the second embodiment of the present invention will be described.

[周波数利用効率について]
第2の装置について説明する前に、無線通信システムでの周波数利用効率について説明する。
キャリアセンス実行中は、無線通信装置は、キャリアセンス対象周波数での送信を停止して他の無線通信システムからの受信電力を測定する必要がある。したがって、キャリアセンスを一定時間間隔で周期的に実行した場合、送信できない時間が周期的に発生し、データ全体を送信するための伝送時間が増加してしまい、周波数利用効率が低下する。そのため、キャリアセンス実行間隔及び1回当りの実行時間を適切に選ぶ必要がある。
更に、送信局では、自動再送を行う際には次のデータ送信を停止するため、自動再送制御時間も伝送効率の低下を招くものである。
[About frequency utilization efficiency]
Before describing the second device, frequency utilization efficiency in the wireless communication system will be described.
During carrier sense execution, the wireless communication device needs to stop transmission at the carrier sense target frequency and measure received power from another wireless communication system. Therefore, when carrier sense is periodically executed at a constant time interval, a time during which transmission cannot be performed periodically occurs, the transmission time for transmitting the entire data increases, and the frequency utilization efficiency decreases. Therefore, it is necessary to appropriately select the carrier sense execution interval and the execution time per time.
Furthermore, since the transmitting station stops the next data transmission when performing automatic retransmission, the automatic retransmission control time also causes a decrease in transmission efficiency.

そこで、第2の実施の形態に係る無線通信装置(第2の無線通信装置)では、自動再送制御(ARQ)及びキャリアセンスの適用による周波数利用効率の低下を軽減するため、誤りパケット請求チャネルと、キャリアセンス請求チャネルとを一体化したフレームフォーマット(誤りパケット/キャリアセンス請求チャネル)及び誤りパケット応答チャネルと、キャリアセンス応答チャネルとを一体化したフレームフォーマット(誤りパケット/キャリアセンス応答チャネル)を用いて、制御チャネルの伝送時間及び処理を簡略化したシーケンスを実行するようにしている。
尚、第2の無線通信装置の構成は、図1に示した第1の無線通信装置の構成と同じであるが、自動再送制御とキャリアセンスの制御が異なっている。
Therefore, in the wireless communication apparatus (second wireless communication apparatus) according to the second embodiment, in order to reduce a decrease in frequency utilization efficiency due to application of automatic retransmission control (ARQ) and carrier sense, The frame format (error packet / carrier sense request channel) in which the carrier sense request channel is integrated and the frame format (error packet / carrier sense response channel) in which the error packet response channel and the carrier sense response channel are integrated are used. Thus, a sequence in which the transmission time and processing of the control channel are simplified is executed.
The configuration of the second wireless communication apparatus is the same as that of the first wireless communication apparatus shown in FIG. 1, but the automatic retransmission control and carrier sense control are different.

[第2の無線通信装置における動作シーケンス:図8]
次に、第2の無線通信装置を用いたシステムにおける動作シーケンスについて図8を用いて説明する。図8は、第2の無線通信装置を用いたシステムにおける動作シーケンス(図では「実施例2における動作シーケンス」と記載)を示す説明図である。
図8に示すシーケンスは、図4に示したシーケンスと同様に周波数F1における動作を示し、利用周波数をF1からF4に切り替えるものである。また、図8のシーケンスは、図2の(a)、(b)、(c)、(d)から続いているものである。
また、図4に示したシーケンスと異なる点は、図4の自動再送制御シーケンス316〜322と、キャリアセンスシーケンス324〜331が、図8では、自動再送制御/キャリアセンス共通シーケンス340〜347に置き換わっている点のみであるため、ここでは、図8の自動再送制御/キャリアセンス共通シーケンス340〜347についてのみ説明する。その前後の動作については、図4の動作シーケンスと同じであり、説明は省略する。
[Operation Sequence in Second Wireless Communication Device: FIG. 8]
Next, an operation sequence in the system using the second wireless communication apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an explanatory diagram showing an operation sequence in the system using the second wireless communication apparatus (described as “operation sequence in the second embodiment” in the figure).
The sequence shown in FIG. 8 shows the operation at the frequency F1 similarly to the sequence shown in FIG. 4, and switches the use frequency from F1 to F4. Further, the sequence of FIG. 8 continues from (a), (b), (c), and (d) of FIG.
4 differs from the sequence shown in FIG. 4 in that automatic retransmission control sequences 316 to 322 and carrier sense sequences 324 to 331 in FIG. 4 are replaced with automatic retransmission control / carrier sense common sequences 340 to 347 in FIG. Only the automatic retransmission control / carrier sense common sequence 340 to 347 of FIG. 8 will be described here. About the operation | movement before and behind that, it is the same as the operation | movement sequence of FIG. 4, and description is abbreviate | omitted.

図8に示すように、第2の無線通信装置を用いたシステムでは、1データブロック分のデータパケットの送信が終了する毎に、以下の自動再送制御/キャリアセンス動作シーケンス340〜347が実行される。
送信局は、送信したデータパケットが伝送誤りが無く正確に送信できているか、また利用周波数に干渉が発生していないかを確認するため、各受信局に誤りパケット/キャリアセンス請求チャネルを送信する(340)。
As shown in FIG. 8, in the system using the second wireless communication apparatus, the following automatic retransmission control / carrier sense operation sequences 340 to 347 are executed every time transmission of data packets for one data block is completed. The
The transmitting station transmits an error packet / carrier sense request channel to each receiving station in order to check whether the transmitted data packet can be accurately transmitted without transmission errors and whether interference has occurred in the use frequency. (340).

誤りパケット/キャリアセンス請求チャネル送受信完了からT3′後、送信局、受信局1、受信局2、受信局3において、キャリアセンスが実行される(341)。ここで、T3′は、受信局において誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルの中の誤りパケット部を生成のためのデータ処理に要する時間である。   After T3 'from completion of transmission / reception of the error packet / carrier sense request channel, carrier sense is executed in the transmitting station, receiving station 1, receiving station 2, and receiving station 3 (341). Here, T3 ′ is the time required for data processing for generating an error packet part in the error packet / carrier sense response channel at the receiving station.

図4に示したキャリアセンス応答時及び誤りパケット応答時と同様に、各受信局はキャリアセンス実行後、送信状態に切り替わって誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルを送信する(但し、受信モード状態は維持する)。
各受信局1,2,3は、誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルを時分割で送信し、最初に応答する受信局1は、キャリアセンス実行完了からT1後に、誤りパケット/キャリアセンス応答を送信開始する(342)。T1は、受信から送信状態への切替え、及び誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルの中のキャリアセンス応答部を生成するためのデータ処理に要する時間である。
As in the case of the carrier sense response and the error packet response shown in FIG. 4, after receiving the carrier sense, each receiving station switches to the transmission state and transmits the error packet / carrier sense response channel (however, the reception mode state is maintained). To do).
Each receiving station 1, 2 and 3 transmits the error packet / carrier sense response channel in a time division manner, and the receiving station 1 which responds first starts transmitting an error packet / carrier sense response T1 after completion of the carrier sense execution. (342). T1 is a time required for data processing for switching from reception to transmission state and generating a carrier sense response unit in an error packet / carrier sense response channel.

その後、受信局2,3は、順次設定されたタイミングで誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルを送信する。その際の時間間隔はT5とする(344,346)。
T5は、誤りパケット/キャリアセンス応答の伝送に要する時間であり、受信局からのデータ送出時間に加え、各受信局の所在位置の違いに起因する伝搬路での遅延時間の差を吸収するためのマージンを含んでいる。
Thereafter, the receiving stations 2 and 3 transmit the error packet / carrier sense response channel at sequentially set timings. The time interval at this time is T5 (344, 346).
T5 is the time required for transmission of the error packet / carrier sense response, and absorbs the difference in delay time in the propagation path due to the difference in the location of each receiving station in addition to the data transmission time from the receiving station. Including the margin.

送信局は、各受信局から誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルを受信し(323,345,347)、誤りパケットの有無及び各周波数における干渉の有無を検出する。
このようにして、第2の無線通信装置を用いたシステムにおいて、誤りパケット/キャリアセンス請求チャネル及び誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルを用いた自動再送制御/キャリアセンス共通シーケンスが行われるものである。
The transmitting station receives an error packet / carrier sense response channel from each receiving station (323, 345, 347), and detects the presence / absence of an error packet and the presence / absence of interference at each frequency.
As described above, in the system using the second wireless communication apparatus, the automatic retransmission control / carrier sense common sequence using the error packet / carrier sense request channel and the error packet / carrier sense response channel is performed.

[フレームフォーマット構成例(3):図9]
次に、第2の無線通信装置で用いられるフレームフォーマット構成について図9を用いて説明する。図9は、誤りパケット/キャリアセンス請求チャネル及び誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルのフレームフォーマット構成を示す説明図である。
[誤りパケット/キャリアセンス請求チャネル:図9(a)]
誤りパケット/キャリアセンス請求チャネルは、送信局が受信局に、誤りパケットを検出して応答すると共に、キャリアセンスを実行して結果を応答することを指示する制御チャネルである。
図9(a)に示すように、誤りパケット/キャリアセンス請求チャネルは、図3及び図5に示したチャネルと同様に、同期情報及び設定情報(誤りパケット/キャリアセンス請求であることを示す識別符号)に続き、図5(f)に示した誤りパケット請求チャネルと同じ情報が含まれ、更に、図3(a)に示したキャリアセンス請求チャネルと同じ情報が含まれている。
[Frame Format Configuration Example (3): FIG. 9]
Next, a frame format configuration used in the second wireless communication apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 9 is an explanatory diagram showing frame format configurations of an error packet / carrier sense request channel and an error packet / carrier sense response channel.
[Error packet / carrier sense request channel: FIG. 9 (a)]
The error packet / carrier sense solicitation channel is a control channel for instructing the transmitting station to detect and respond to an error packet, execute carrier sense, and respond to the result.
As shown in FIG. 9 (a), the error packet / carrier sense solicitation channel is the same as the channel shown in FIGS. 3 and 5, and the synchronization information and setting information (identification indicating error packet / carrier sense solicitation). (Symbol) includes the same information as the error packet request channel shown in FIG. 5F, and further includes the same information as the carrier sense request channel shown in FIG.

[誤りパケット/キャリアセンス応答チャネル:図9(b)]
誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルは、受信局が送信局に、誤りパケット/キャリアセンス請求に応じて、誤りパケットの情報とキャリアセンス結果とを通知する制御チャネルである。
図9(b)に示すように、誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルでは、同期情報及び設定情報に続き、図5(g)に示した誤りパケット応答チャネルと同じ情報を含み、更に、図3(b)に示したキャリアセンス応答チャネルと同じ情報を含んでいる。
誤りパケット/キャリアセンス請求チャネル及び誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルを用いたシーケンスを自動再送制御/キャリアセンス共通シーケンスとする。
[Error packet / carrier sense response channel: FIG. 9B]
The error packet / carrier sense response channel is a control channel in which the receiving station notifies the transmitting station of error packet information and a carrier sense result in response to an error packet / carrier sense request.
As shown in FIG. 9 (b), the error packet / carrier sense response channel includes the same information as the error packet response channel shown in FIG. 5 (g) following the synchronization information and setting information. It contains the same information as the carrier sense response channel shown in b).
A sequence using an error packet / carrier sense request channel and an error packet / carrier sense response channel is set as an automatic retransmission control / carrier sense common sequence.

[第2の無線通信装置における各周波数での動作:図10]
次に、自動再送制御/キャリアセンス共通シーケンスを行う第2の無線通信装置を用いたシステムにおける無線チャネル毎の動作状態について図10を用いて説明する。図10は、第2の無線通信装置における無線チャネル毎の動作状態を示す模式説明図である。
図6,7に示した第1の無線通信装置の動作では、ARQとキャリアセンスを別々に実行しているのに対し、図10に示すように、第2の無線通信装置では、ARQとキャリアセンスを一体化して実行している。これにより、周波数の利用効率が向上するものである。
また、予備用無線チャネルであるF4においては、t1区間においてデータ伝送を行わないので、ARQ/キャリアセンスではなく、キャリアセンスのみを行っている。
[Operation at Each Frequency in Second Wireless Communication Device: FIG. 10]
Next, the operation state for each radio channel in the system using the second radio communication apparatus that performs the automatic retransmission control / carrier sense common sequence will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic explanatory diagram illustrating an operation state for each wireless channel in the second wireless communication apparatus.
In the operation of the first wireless communication apparatus shown in FIGS. 6 and 7, ARQ and carrier sense are performed separately, whereas in the second wireless communication apparatus, as shown in FIG. The sense is integrated and executed. Thereby, the frequency utilization efficiency is improved.
In F4, which is a backup radio channel, since data transmission is not performed in the t1 interval, only carrier sense is performed instead of ARQ / carrier sense.

[第2の実施の形態における周波数利用効率について]
次に、自動再送制御(ARQ)/キャリアセンス共通シーケンスを適用した場合の周波数利用効率について説明する。
周波数利用効率[bps/Hz]は、スループット[bps]を利用周波数帯域幅[Hz]で除算したものであり、利用周波数帯域幅は一定であるため、自動再送要求(ARQ)及びキャリアセンス実行によるオーバーヘッド時間(T_OH)を比較することにより、第1の無線通信装置と第2の無線通信装置における周波数利用効率が比較できるものである。
[About the frequency utilization efficiency in the second embodiment]
Next, frequency utilization efficiency when the automatic retransmission control (ARQ) / carrier sense common sequence is applied will be described.
The frequency utilization efficiency [bps / Hz] is obtained by dividing the throughput [bps] by the utilization frequency bandwidth [Hz]. Since the utilization frequency bandwidth is constant, the automatic retransmission request (ARQ) and carrier sense execution are performed. By comparing the overhead time (T_OH), the frequency utilization efficiencies of the first wireless communication device and the second wireless communication device can be compared.

第1の無線通信装置において、自動再送制御及びキャリアセンスを1回実行するのに要するオーバーヘッド時間T_OHは、受信局数=3とすると以下のようになる。
T_OH=(T1+T2×受信局数)+(T3+T4×受信局数)+Tcs
=(T1+(T2t+Tm)×受信局数)+(T3+(T4t+Tm)×受信局数)+Tcs
= T1+T3+(T2t+T4t+2×Tm)×3+Tcs ・・・ (式1)
ここで、T1は、キャリアセンス実行完了から受信局1がキャリアセンス応答を送信開始するまでの時間であり、受信局での受信から送信状態への切り替え、及びキャリアセンス応答チャネル生成のためのデータ処理に要する時間である。
T2は、キャリアセンス応答の伝送に要する時間であり、受信局からのデータ送出時間(T2t)に加え、各受信局の所在位置の違いに起因する伝搬路での遅延時間の差を吸収するためのマージン(Tm)を含んでいる。
In the first wireless communication apparatus, the overhead time T_OH required to execute automatic retransmission control and carrier sense once is as follows when the number of receiving stations is 3.
T_OH = (T1 + T2 x number of receiving stations) + (T3 + T4 x number of receiving stations) + Tcs
= (T1 + (T2t + Tm) x number of receiving stations) + (T3 + (T4t + Tm) x number of receiving stations) + Tcs
= T1 + T3 + (T2t + T4t + 2 x Tm) x 3 + Tcs (Equation 1)
Here, T1 is the time from the completion of carrier sense execution until the receiving station 1 starts transmitting a carrier sense response, and data for switching from reception to transmission state at the receiving station and for generating a carrier sense response channel This is the time required for processing.
T2 is the time required for transmission of the carrier sense response to absorb the difference in delay time in the propagation path due to the difference in the location of each receiving station in addition to the data transmission time (T2t) from the receiving station. The margin (Tm) is included.

また、T3は、誤りパケット請求チャネル受信完了から受信局1が誤りパケット応答を送信開始するまでの時間であり、受信局での受信から送信状態への切り替え、及び誤りパケット応答チャネル生成のためのデータ処理に要する時間である。
T4は、誤りパケット応答の伝送に要する時間であり、受信局からのデータ送出時間(T4t)に加え、各受信局の所在位置の違いに起因する伝搬路での遅延時間の差を吸収するためのマージン(Tm)を含んでいる。
Tcsはキャリアセンス実行時間とする。
T3 is the time from when the reception of the error packet request channel is completed until the receiving station 1 starts to transmit the error packet response, for switching from reception to transmission state at the receiving station and for generating the error packet response channel. This is the time required for data processing.
T4 is the time required to transmit the error packet response, and in order to absorb the difference in delay time in the propagation path due to the difference in the location of each receiving station in addition to the data transmission time (T4t) from the receiving station The margin (Tm) is included.
Tcs is the carrier sense execution time.

尚、誤りパケット請求チャネル、キャリアセンス請求チャネルの伝送時間は、小さいため無視している。(式1)より、第1の無線通信装置の場合、オーバーヘッド時間(T_OH)に含まれるマージンは、6Tmとなる。   Note that the transmission times of the error packet request channel and the carrier sense request channel are small and are ignored. From (Equation 1), in the case of the first wireless communication apparatus, the margin included in the overhead time (T_OH) is 6 Tm.

これに対して、第2の無線通信装置において自動再送制御及びキャリアセンスを1回実行するのに要するオーバーヘッド時間T_OHは、受信局数=3とすると以下となる。
T_OH=T1+T3′+T5×受信局数+Tcs
=T1+T3′+(T5t+Tm)×受信局数+Tcs
=T1+T3′+(T5t+Tm)×3+Tcs ・・・ (式2)
T3′は、受信局において誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルの中の誤りパケット部を生成のためのデータ処理に要する時間である。
また、T5は、誤りパケット/キャリアセンス応答の伝送に要する時間であり、受信局からのデータ送出時間(T5t)に加え、各受信局の所在位置の違いに起因する伝搬路での遅延時間の差を吸収するためのマージン(Tm)を含んでいる。
他の値は、式1の場合と同じである。
On the other hand, the overhead time T_OH required to execute automatic retransmission control and carrier sense once in the second wireless communication apparatus is as follows when the number of receiving stations = 3.
T_OH = T1 + T3 '+ T5 x number of receiving stations + Tcs
= T1 + T3 '+ (T5t + Tm) x number of receiving stations + Tcs
= T1 + T3 '+ (T5t + Tm) x 3 + Tcs (Formula 2)
T3 ′ is a time required for data processing for generating an error packet part in the error packet / carrier sense response channel in the receiving station.
T5 is the time required for transmission of the error packet / carrier sense response. In addition to the data transmission time (T5t) from the receiving station, the delay time in the propagation path due to the difference in the location of each receiving station Includes a margin (Tm) to absorb the difference.
Other values are the same as in the case of Equation 1.

誤りパケット/キャリアセンス請求チャネルの伝送時間は、小さいため無視している。(式2)より、第2の無線通信装置の場合、含まれるマージンは3Tmとなり、第1の無線通信装置に比べて小さいことがわかる。   Since the transmission time of the error packet / carrier sense request channel is small, it is ignored. (Equation 2) shows that in the case of the second wireless communication apparatus, the included margin is 3 Tm, which is smaller than that of the first wireless communication apparatus.

また、チャネルフォーマットで比較しても、第2の無線通信装置で用いられる誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルの長さは、第1の無線通信装置で用いられる誤りパケット応答チャネルとキャリアセンス応答チャネルの長さよりも同期情報と設定情報の分だけ短くなっている。
更に、(式2)のT3′は、受信局の送受切り替え時間を含まない分、(式1)のT3より小さな値となる。
このように、自動再送制御(ARQ)/キャリアセンス共通シーケンスを適用した第2の実施の形態では、自動再送制御及びキャリアセンスを行うことによるオーバーヘッドを低減し、伝送効率の低下を軽減することができるものである。
Also, even if the channel formats are compared, the length of the error packet / carrier sense response channel used in the second radio communication device is the same as that of the error packet response channel and carrier sense response channel used in the first radio communication device. It is shorter than the length by the amount of synchronization information and setting information.
Further, T3 ′ in (Equation 2) is smaller than T3 in (Equation 1) because it does not include the transmission / reception switching time of the receiving station.
As described above, in the second embodiment to which the automatic retransmission control (ARQ) / carrier sense common sequence is applied, overhead due to automatic retransmission control and carrier sensing can be reduced, and reduction in transmission efficiency can be reduced. It can be done.

[第2の実施の形態の効果]
本発明の第2の実施の形態に係る無線通信装置によれば、自動再送制御(ARQ)請求チャネルと、キャリアセンス請求チャネルとを一体化した自動再送制御/キャリアセンス請求チャネルを用い、また、自動再送制御(ARQ)応答チャネルと、キャリアセンス応答チャネルとを一体化した自動再送制御/キャリアセンス応答チャネルを用いて、自動再送制御(ARQ)とキャリアセンスとを共通シーケンスで実行するようにしているので、自動再送制御やキャリアセンスを実行することによる伝送効率の低下を軽減することができる効果がある。
[Effect of the second embodiment]
According to the radio communication apparatus according to the second embodiment of the present invention, an automatic retransmission control / carrier sense request channel in which an automatic retransmission control (ARQ) request channel and a carrier sense request channel are integrated is used, and By using an automatic retransmission control / carrier sense response channel in which an automatic retransmission control (ARQ) response channel and a carrier sense response channel are integrated, automatic retransmission control (ARQ) and carrier sense are executed in a common sequence. Therefore, there is an effect that a reduction in transmission efficiency due to execution of automatic retransmission control or carrier sense can be reduced.

[第3の実施の形態]
本発明の第3の実施の形態に係る無線通信装置(第3の無線通信装置)について説明する。
第3の無線通信装置は、周波数利用効率の低下を一層軽減するものであり、送信局として動作する場合、受信局からの誤りパケット応答が、受信パケットの誤り有りを示す場合(すなわち、干渉により誤りが発生している可能性がある場合)のみ、後続する次のデータブロックの伝送に対してキャリアセンスを実行するようにしている。
但し、予備用無線チャネルについては、常時キャリアセンスを行うようにする。
また、第3の無線通信装置の構成は、図1に示した第1の無線通信装置と同じであるが、自動請求制御及びキャリアセンスの制御が異なっている。
[Third Embodiment]
A wireless communication apparatus (third wireless communication apparatus) according to the third embodiment of the present invention will be described.
The third wireless communication apparatus further reduces the decrease in frequency utilization efficiency. When operating as a transmitting station, the error packet response from the receiving station indicates that there is an error in the received packet (that is, due to interference). Only when there is a possibility that an error has occurred), carrier sense is executed for the transmission of the next subsequent data block.
However, the carrier sense is always performed for the backup radio channel.
The configuration of the third wireless communication apparatus is the same as that of the first wireless communication apparatus shown in FIG. 1, but the automatic billing control and carrier sense control are different.

[第3の無線通信装置における動作シーケンス:図11]
次に、第3の無線通信装置を用いたシステムにおける動作シーケンスについて図11を用いて説明する。図11は、第3の無線通信装置を用いたシステムにおける動作シーケンス(図では実施例3における動作シーケンス)を示す説明図である。
図11に示す動作シーケンスは、F1における動作を示すものであり、図4及び図8と同様に、図2の(a)、(b)、(c)、(d)から続いているものである。
[Operation Sequence in Third Wireless Communication Device: FIG. 11]
Next, an operation sequence in the system using the third wireless communication apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an operation sequence (an operation sequence according to the third embodiment in the figure) in a system using the third wireless communication apparatus.
The operation sequence shown in FIG. 11 shows the operation in F1, and is continued from (a), (b), (c), and (d) in FIG. 2, as in FIGS. is there.

第3の無線通信装置を用いたシーケンスでは、自動再送制御とキャリアセンスのシーケンスが図4及び図8と異なっているため、その部分を説明する。自動再送制御とキャリアセンスのシーケンス以外は、図8と同じであるため、説明を省略する。
図11に示すように、送信局は、1データブロック分のデータパケットの送信(315)が終了すると、各受信局1,2,3に誤りパケット請求チャネルを送信する(360)。
各受信局は、送信局に誤りパケット応答チャネルを送信し(361,363,365)、送信局は、それらを受信する(362,364,366)。誤りパケット応答の送受信タイミングは、図4と同じである。
In the sequence using the third wireless communication apparatus, the automatic retransmission control and carrier sense sequences are different from those in FIGS. Since the sequence other than the automatic retransmission control and the carrier sense sequence is the same as that in FIG.
As shown in FIG. 11, when transmission of data packets for one data block (315) is completed, the transmitting station transmits an error packet request channel to each of the receiving stations 1, 2, 3 (360).
Each receiving station transmits an error packet response channel to the transmitting station (361, 363, 365), and the transmitting station receives them (362, 364, 366). The transmission / reception timing of the error packet response is the same as in FIG.

ここからは、受信した誤りパケット応答が誤り無しを示している場合と、誤り有りを示している場合に分けて説明する。
送信局は、誤りパケット応答が誤りパケット無しを示している場合(367)、次の1データブロック分のデータチャネルを送信し(368)、誤りパケット請求チャネルを送信する(369)。第3の無線通信装置の特徴として、誤りパケットが無い場合にはキャリアセンスは実行せず、データチャネルの送信、誤りパケット請求チャネル送信、誤りパケット応答チャネル受信の動作を繰り返す(362〜366)。
From here, the case where the received error packet response indicates no error and the case where there is an error will be described separately.
When the error packet response indicates no error packet (367), the transmitting station transmits a data channel for the next one data block (368), and transmits an error packet request channel (369). As a feature of the third wireless communication apparatus, when there is no error packet, carrier sense is not executed, and data channel transmission, error packet solicitation channel transmission, and error packet response channel reception are repeated (362 to 366).

また、受信局からの誤りパケット応答を受信して(371,373,375)、受信した誤りパケット応答が誤りパケット有りを示すものであった場合(367)、送信局は、再送データチャネルを送信する(377)。
誤りパケット有りであったことから、周波数F1で干渉が発生している可能性があり、送信局は各周波数についてキャリアセンスを実行する。つまり、送信局は、誤りパケット/キャリアセンス請求チャネルをF1,F2,F3で各受信局に送信し(378)、F1,F2,F3,F4でキャリアセンス実行(379)が行われ、F1,F2,F3で誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルの送受信380〜385が実行される。
尚、F4についてのキャリアセンスの指示及びその結果も、誤りパケット/キャリアセンス請求チャネルで指示され、誤りパケット/キャリアセンス応答チャネルで応答される。
Also, when an error packet response is received from the receiving station (371, 373, 375) and the received error packet response indicates that there is an error packet (367), the transmitting station transmits a retransmission data channel. (377).
Since there was an error packet, there is a possibility that interference has occurred at the frequency F1, and the transmitting station performs carrier sense for each frequency. That is, the transmitting station transmits an error packet / carrier sense request channel to each receiving station by F1, F2, and F3 (378), and carrier sense execution (379) is performed by F1, F2, F3, and F4. Transmission / reception 380 to 385 of the error packet / carrier sense response channel is executed in F2 and F3.
The carrier sense instruction for F4 and its result are also indicated by the error packet / carrier sense request channel and are returned by the error packet / carrier sense response channel.

送信局の制御部201は、自局と各受信局からのキャリアセンス結果を集計して、周波数F1,F2,F3,F4についての干渉の有無を判断する。周波数F1に干渉が発生していると判断した場合、予備用無線チャネルのF4に干渉が発生していなければ、利用周波数をF1からF4に切り替える利用周波数チャネル設定(設定変更)を送信し(390)、F1で送信していたデータをF4を用いて送信する。
また、F4で干渉が発生して、F2,F3で干渉が発生していなければ、F1で送信すべきデータを、F2とF3に振り分けて送信する。
このようにして、第3の無線通信装置を用いたシーケンスが行われる。
The control unit 201 of the transmitting station totals the carrier sense results from the own station and each receiving station, and determines whether there is interference for the frequencies F1, F2, F3, and F4. If it is determined that interference has occurred in the frequency F1, if there is no interference in F4 of the backup radio channel, a use frequency channel setting (setting change) for switching the use frequency from F1 to F4 is transmitted (390). ), The data transmitted in F1 is transmitted using F4.
If interference occurs at F4 and no interference occurs at F2 and F3, data to be transmitted at F1 is distributed to F2 and F3 for transmission.
In this way, a sequence using the third wireless communication apparatus is performed.

[第3の無線通信装置における各周波数での動作:図12]
次に、第3の無線通信装置を用いたシステムにおける無線チャネル毎の動作状態について図12を用いて説明する。図12は、第3の無線通信装置における無線チャネル毎の動作状態を示す模式説明図である。
図12に示すように、第3の無線通信装置では、区間t1で利用周波数F1,F2,F3を用いてデータ伝送を行うと、その直後にはARQのみを行い、キャリアセンスは行わない。
[Operation at Each Frequency in Third Wireless Communication Device: FIG. 12]
Next, the operation state for each wireless channel in the system using the third wireless communication apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a schematic explanatory diagram illustrating an operation state for each wireless channel in the third wireless communication apparatus.
As shown in FIG. 12, in the third wireless communication apparatus, when data transmission is performed using the usage frequencies F1, F2, and F3 in the section t1, only ARQ is performed immediately after that, and carrier sense is not performed.

そして、区間t1でのARQの結果、全ての周波数で誤りパケットなしであった場合、区間t2でもキャリアセンスは行わない。つまり、次のデータパケットを送信すると、ARQのみを行い、キャリアセンスは行わない。   If there is no error packet at all frequencies as a result of ARQ in section t1, carrier sense is not performed in section t2. That is, when the next data packet is transmitted, only ARQ is performed and carrier sense is not performed.

また、いずれかの周波数で誤りパケットがあった場合、次の区間ではARQだけではなくキャリアセンスも行う。
図12の例では、区間t2のARQで周波数F1で誤りパケットが検出されており、区間t3では、次のデータパケット伝送後、全ての利用周波数においてARQ/キャリアセンスを行う。
そして、図12の例では、干渉が発生したF1からF4に利用周波数を切り替え、区間t4において、周波数F4を用いて誤りパケットが発生したデータの再送を行う。
If there is an error packet at any frequency, not only ARQ but also carrier sense is performed in the next section.
In the example of FIG. 12, an error packet is detected at the frequency F1 in the ARQ in the interval t2, and in the interval t3, ARQ / carrier sense is performed at all the used frequencies after the next data packet transmission.
In the example of FIG. 12, the use frequency is switched from F1 to F4 where interference has occurred, and data in which an error packet has occurred is retransmitted using the frequency F4 in a section t4.

このように、第3の無線通信装置では、受信データに誤りパケットがなければキャリアセンスに伴う制御チャネルの送受信を行わないようにすることで、キャリアセンスによるオーバーヘッド時間の一層の低減を可能とするものである。
尚、ここでは、一旦誤りパケット有りになるとそれ以降はARQだけでなくキャリアセンスを行うようにしているが、「パケット有り」の検出後、所定回数連続して「誤りなし」を検出した場合には、再びARQのみを行うようにしてもよい。これにより、更なるオーバーヘッド時間の低減を図ることができるものである。
As described above, in the third wireless communication apparatus, if there is no error packet in the received data, it is possible to further reduce the overhead time due to carrier sense by not transmitting / receiving the control channel associated with carrier sense. Is.
Here, once there is an erroneous packet, carrier sense is performed in addition to ARQ thereafter. However, when “no error” is detected for a predetermined number of times after detecting “packet present”. May perform ARQ only again. Thereby, the overhead time can be further reduced.

[第3の実施の形態の効果]
本発明の第3の実施の形態に係る無線通信装置によれば、データブロックの送信後、キャリアセンス請求を送信せず、誤りパケット請求のみを送信し、受信局からの誤りパケット応答が「誤りパケット有り」であった場合に、次のデータブロック送信後にキャリアセンス請求を送信するようにしているので、受信局において受信データに誤りパケットがなく、利用無線チャネルに干渉がないと考えられる場合にはキャリアセンスを行わず、誤りパケットがあった場合には干渉の有無を確認するためキャリアセンスを行って、干渉があれば利用周波数を変更するようにしているので、通信の信頼性を確保しつつ、キャリアセンスによるオーバーヘッド時間を短縮し、周波数利用効率の低下を少なくすることができる効果がある。
[Effect of the third embodiment]
According to the wireless communication apparatus of the third embodiment of the present invention, after transmitting the data block, the carrier sense request is not transmitted, only the error packet request is transmitted, and the error packet response from the receiving station is “error”. When there is a packet, the carrier sense request is transmitted after the next data block transmission. Therefore, when there is no error packet in the received data at the receiving station and there is no interference in the used radio channel. Does not perform carrier sense, and if there is an error packet, carrier sense is performed to confirm the presence of interference, and if there is interference, the frequency used is changed, thus ensuring communication reliability. On the other hand, there is an effect that the overhead time due to carrier sense can be shortened and the decrease in frequency utilization efficiency can be reduced.

本発明は、他の通信システムとの干渉を回避しつつ通信を維持することができ、通信の信頼性を向上させる無線通信装置に適している。   The present invention is suitable for a wireless communication apparatus that can maintain communication while avoiding interference with other communication systems, and improve communication reliability.

100…送信局、 101,102,103…受信局、 104…スペクトル管理サーバ、 105…通信グループ、 106…他無線通信システム、 200…送受信処理部、 201…制御部、 202…分割/組み立て手段、 203…フレーム処理手段、 204…データ伝送手段、 205…誤り訂正手段、 206…変復調手段、 207…無線部、 208…誤り検出手段、 209…自動再送制御手段   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Transmitting station 101, 102, 103 ... Receiving station 104 ... Spectrum management server 105 ... Communication group 106 ... Other radio | wireless communications system 200 ... Transmission / reception processing part 201 ... Control part 202 ... Dividing / assembling means, 203 ... Frame processing means, 204 ... Data transmission means, 205 ... Error correction means, 206 ... Modulation / demodulation means, 207 ... Radio unit, 208 ... Error detection means, 209 ... Automatic retransmission control means

Claims (1)

送信データを分割して、複数の周波数を用いて並列的に複数の受信局に送信する無線通信装置であって、
受信信号の電力レベルを検出するキャリアセンスを行うキャリアセンス部と、
所定の伝送単位のデータを送信する毎に、前記キャリアセンス部に、前記送受信に用いられる複数の利用周波数と、予備用として設定された予備周波数について、キャリアセンスを行う指示を出力すると共に、前記受信局に前記複数の利用周波数と前記予備周波数についてキャリアセンスを行う指示を送信し、
前記キャリアセンス部におけるキャリアセンスの結果と、前記受信局から受信したキャリアセンスの結果に基づいて、前記複数の利用周波数と前記予備周波数について干渉の有無を判定し、
前記判定の結果、前記複数の利用周波数のいずれかに干渉があり、前記予備周波数に干渉がない場合には、前記干渉があった利用周波数の利用を停止し、前記停止した周波数で送信していたデータを前記予備周波数で送信させ、
前記判定の結果、前記複数の利用周波数のいずれかと前記予備周波数に干渉があった場合には、前記干渉があった利用周波数の利用を停止し、前記停止した周波数で送信していたデータを前記停止した周波数以外の利用周波数に分配して送信させる制御部とを有することを特徴とする無線通信装置。
A wireless communication device that divides transmission data and transmits to a plurality of receiving stations in parallel using a plurality of frequencies,
A carrier sense unit for performing carrier sense to detect the power level of the received signal;
Each time data of a predetermined transmission unit is transmitted, the carrier sense unit outputs an instruction to perform carrier sense for a plurality of use frequencies used for transmission and reception and a spare frequency set as a spare, and An instruction to perform carrier sense on the plurality of used frequencies and the backup frequency is transmitted to the receiving station,
Based on the result of carrier sense in the carrier sense unit and the result of carrier sense received from the receiving station, determine the presence or absence of interference for the plurality of used frequencies and the backup frequency,
As a result of the determination, if there is interference in any of the plurality of used frequencies and there is no interference in the backup frequency, use of the used frequency in which the interference has occurred is stopped, and transmission is performed at the stopped frequency. Data transmitted at the spare frequency,
As a result of the determination, when there is interference between any of the plurality of used frequencies and the backup frequency, the use of the used frequency in which the interference has occurred is stopped, and the data transmitted at the stopped frequency is And a control unit that distributes and transmits to a use frequency other than the stopped frequency.
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