JP4020897B2 - 無線通信装置、無線通信方法及び無線通信システム - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置、無線通信方法及び無線通信システムに関する。

従来から、複数の無線通信装置が同一の周波数チャネルを利用して無線通信を行う無線通信システムが知られている。この種の従来の無線通信システムにおいては、送信装置がパケットを送信した後、例えば所定期間内にキャリアを検出することによってパケットの衝突を検出する手法（特許文献１、２）や、送信側においてパケットのトレイラ部にパケットの長さを付加し受信側においてこの長さを用いて衝突を検出する手法（特許文献３）が知られている。
特開平８‐１１６３２３号公報 特開２００２‐２４７０５１公報 特開平１１‐２８９３３８号公報

本発明は、従来と異なる手法により、伝送路上におけるデータ衝突を検出できる無線通信装置、無線通信方法、および無線通信ネットワークを提供することを目的とする。

本発明の無線通信装置は、受信に要する時間を算出するための受信時間算出情報を格納したパケットデータを伝送路から受信する受信手段と、前記パケットデータの受信が開始されたことを検出する受信開始検出手段と、前記パケットデータの受信が終了したことを検出する受信終了検出手段と、前記パケットデータの受信に要した時間を測定する受信時間測定手段と、前記パケットデータに含まれる受信時間算出情報と前記測定された時間とを用いて前記伝送路上において前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と、を備える。

本発明の無線通信方法は、受信に要する時間を算出するための受信時間算出情報を格納したパケットデータの受信が開始されたことを検出する受信開始検出ステップと、前記パケットデータの受信が終了したことを検出する受信終了検出ステップと、前記パケットデータの受信に要した時間を測定する受信時間測定ステップと、前記パケットデータに含まれる受信時間算出情報と前記測定された時間とを用いて前記パケットデータの伝送路上においてデータ衝突が発生したか否かを判定する衝突検出ステップと、を備える。

本発明の無線通信システムは、複数の無線通信装置を備え、前記複数の無線通信装置は同一の周波数帯域を利用して通信を行う無線通信システムであって、各前記無線通信装置はそれぞれ、受信に要する時間を算出するための受信時間算出情報を格納したパケットデータを伝送路から受信する受信手段と、前記パケットデータの受信が開始されたことを検出する受信開始検出手段と、前記パケットデータの受信が終了したことを検出する受信終了検出手段と、前記パケットデータの受信に要した時間を測定する受信時間測定手段と、 前記パケットデータに含まれる受信時間算出情報と前記測定された時間とを用いて伝送路上において前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と を有し、少なくともいずれかの前記無線通信装置において前記衝突判定手段によってデータ衝突の発生が検出された場合は、利用する周波数帯域を切り替える、ことを特徴とする。

本発明により、伝送路上におけるデータ衝突を検出できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の一実施形態である無線基地局１と無線端末局２との間で無線通信を行う無線通信システム３の概念図である。図１に示すように、無線基地局１は、１以上の無線端末局２との間で、同一の周波数チャネルを利用して無線通信を行う。また、無線基地局１を介さずに、無線端末局２同士で直接無線通信を行ってもよい。図１では、３台の無線端末局２を図示したが、無線端末局２の数には特に制限はない。さらに、無線通信システム３は、無線基地局、無線端末局の区別がない無線端末局２のみにより構成されてもよい。

図２は本実施形態で用いるパケットフォーマットの一例を示す図である。図２のパケット１１は、ヘッダー１２と、ペイロード１３とから構成され、ヘッダー１２にパケット受信時間を示すフィールド１４が含まれている。パケット受信時間を示すフィールド１４には、該パケットの受信に要する時間が書かれており、該フィールドを読むことにより該パケットの受信に要する時間を知ることができる。

図３は無線端末局２の内部構成の一例を示すブロック図である。図３の無線端末局２は、アンテナ２１と、ヘッダー復号部２２と、受信時間測定部２３と、受信時間比較部２４とを有する。

図４は図３の無線端末局２の、受信時間測定部２３の内部構成の一例を示すブロック図である。図４の受信時間測定部２３は、入力端子３１、電力測定部３２、受信レベル比較部３３、電力値微分計算部３４、微分値比較部３５、判定部３６、受信時間計算部３７、出力端子３８を有する。

図５は図４の受信時間測定部２３がパケットの受信時間を測定する処理の一例を示すフローチャートである。電力測定部３２は受信電力を測定し（ステップ４１）、受信レベル比較部３３へ出力する。電力値微分計算部３４は測定した受信電力の微分値を計算し（ステップ４２）、微分値比較部３５へ出力する。受信レベル比較部３３は、電力測定部３２から入力された受信電力と予め与えられたしきい値とを比較し（ステップ４３）、比較結果を判定部３６へ出力する。微分値比較部３５は、電力値微分計算部３４から入力された電力値の微分結果と予め与えられたしきい値とを比較し（ステップ４４）、比較結果を判定部３６へ出力する。判定部３６は、受信レベル比較部３３から入力された結果と微分値比較部３５から入力された結果を基に、パケットの受信がいつ開始されたかを判断する。受信レベル比較部３３から受信電力がしきい値を超えた結果が入力され、かつ微分値比較部３５から電力の微分値がしきい値を超えた結果が入力された場合に、パケットの受信が開始されたと判断し（ステップ４５）、パケット受信開始信号を受信時間計算部３７へ出力する。パケットの受信が開始された後も、電力測定部３２は受信電力を測定し（ステップ４６）、受信レベル比較部３３へ出力する。電力値微分計算部３４は測定した受信電力の微分値を計算し（ステップ４７）、微分値比較部３５へ出力する。微分値比較部３５は、電力値微分計算部３４から入力された電力値の微分結果と予め与えられたしきい値とを比較し（ステップ４８）、比較結果を判定部３６へ出力する。受信レベル比較部３３は、電力測定部３２から入力された受信電力と予め与えられたしきい値とを比較し（ステップ４９）、比較結果を判定部３６へ出力する。判定部３６は、受信レベル比較部３３から入力された結果と微分値比較部３５から入力された結果を基に、パケットの受信がいつ終了したかを判断する。受信レベル比較部３３から受信電力がしきい値を下回った結果が入力され、かつ微分値比較部３５から電力の微分値がしきい値を下回った結果が入力された場合に、パケットの受信が終了したと判断し（ステップ５０）、パケット受信終了信号を受信時間計算部３７へ出力する。受信時間計算部３７は、判定部３６からのパケット受信開始信号の入力時刻とパケット受信終了信号の入力時刻とから、パケットの受信に要した時間を計算する（ステップ５１）。以後は、図５の初期状態からの処理を繰り返す。

図６は図４の受信時間測定部２３がパケットの受信時間を測定する図５に示した処理を説明するための図である。６１は電力測定部３２が測定した受信電力、６２は電力値微分計算部３４が計算した電力の微分値、６３は電力の微分値を判定するためのしきい値２、６４は電力の微分値を判定するためのしきい値３、６５は受信電力を判定するためのしきい値１、６６は雑音レベルである。図６に示す時刻ｔ０は、上記図５において受信レベル比較部３３が受信電力がしきい値１を超えたと判断した時刻であり、時刻ｔ１は微分値比較部３５が電力の微分値がしきい値２を超えたと判断した時刻である。判定部３６は、受信電力がしきい値１を超え、かつ電力の微分値がしきい値２を超えた時刻ｔ１に、パケットの受信が開始されたと判断する。また、図６に示す時刻ｔ２は、微分値比較部３５が電力の微分値がしきい値３を下回ったと判断した時刻であり、時刻ｔ３は受信レベル比較部３３が受信電力がしきい値１を下回ったと判断した時刻である。判定部３６は、受信電力がしきい値１を下回り、かつ電力の微分値がしきい値３を下回った時刻ｔ３に、パケットの受信が終了したと判断する。受信時間計算部３７は、時刻ｔ３と時刻ｔ１との差分の時間を計算し、パケット受信時間とする。

図７は図３の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、ヘッダー復号部２２と受信時間測定部２３に入力される。受信時間測定部２３はアンテナ２１から入力されたパケットの受信開始を判断すると（ステップ７１）、パケット受信開始信号をヘッダー復号部２２へ出力する。ヘッダー復号部２２は受信時間測定部２３からパケット受信開始信号が入力されると、ヘッダーの復号を開始する（ステップ７２）。ヘッダー復号部２２はヘッダーの復号が終了すると復号して得られたパケット受信時間を受信時間比較部２４へ出力する。受信時間測定部２３はパケットの受信終了を判断すると、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部２４へ出力する（ステップ７３）。受信時間比較部２４は、ヘッダー復号部２２から入力された復号により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部２３から入力された測定により得られたパケット受信時間を比較し（ステップ７４、７５）、測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長い場合には干渉ありと判定し（ステップ７７）、そうでない場合には干渉なしと判定する（ステップ７６）。後述するように受信時間の比較の際にはマージンを考慮してもよい。

図８は図３の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する図７に示した処理を説明するための図である。図８には、受信パケット８１、干渉８２、ヘッダー復号部２２がヘッダーを復号して得られたパケット受信時間ｄ０、受信時間測定部２３が測定して得られたパケット受信時間ｄ１を示している。図８において、受信時間比較部２４は受信時間測定部２３が測定して得られたパケット受信時間ｄ１が、ヘッダー復号部２２がヘッダーを復号して得られたパケット受信時間ｄ０よりも長いため、干渉ありと判定する。

図９は、図８において干渉波が、同一の無線通信規格に基づいた無線通信ネットワークから送信された場合であり、かつ干渉波の方が所望パケットよりも早い時間に受信された場合の例を示している。図９には、干渉波９１、所望パケット９２、ヘッダー復号部２２がヘッダーを復号して得られたパケット受信時間ｄ２、受信時間測定部２３が測定して得られたパケット受信時間ｄ３を示している。図９に示す干渉波９１は、本無線通信ネットワークと同一の規格に基づいた無線通信ネットワークからの干渉波であるため、パケットフォーマットは所望パケット９２と同一である。このような場合、所望パケット９２よりも干渉波９１の方が早いタイミングで受信されたとしても、干渉波９１のヘッダーのパケット受信時間を示すフィールドを正しく復号できれば、図７に示した処理と同一の処理によって干渉を検出することができる。図９において、受信時間比較部２４は受信時間測定部２３が測定して得られたパケット受信時間ｄ３が、ヘッダー復号部２２がヘッダーを復号して得られたパケット受信時間ｄ２よりも長いため、干渉ありと判定する。

このように、パケットのヘッダーに記載されたパケット受信時間と、測定したパケットの受信時間を比較することにより、干渉波を検出することができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態では、パケットのヘッダーに該パケットのサイズが記載されている場合に干渉波を検出するものである。

図１０は本実施形態で用いるパケットフォーマットの一例を示す図である。図１０のパケット１１は、ヘッダー１２と、ペイロード１３から構成され、ヘッダー１２にパケットサイズを示すフィールド１０１が含まれている。パケットサイズを示すフィールド１０１には、該パケットのサイズが書かれており、パケットサイズは例えばパケット１１或いはペイロード１３のビット数やバイト数である。

図１１は無線端末局２の内部構成の一例を示すブロック図である。図１１の無線端末局２は、アンテナ２１と、ヘッダー復号部２２と、受信時間計算部１１３と、受信時間測定部２３と、受信時間比較部１１５とを有する。

図１２は図１１の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、ヘッダー復号部２２と受信時間測定部２３とに入力される。受信時間測定部２３はアンテナ２１から入力されたパケットの受信開始を判断すると（ステップ１２１）、パケット受信開始信号をヘッダー復号部２２へ出力する。ヘッダー復号部２２は受信時間測定部２３からパケット受信開始信号が入力されると、ヘッダーの復号を開始する（ステップ１２２）。ヘッダー復号部２２はヘッダーの復号が終了すると、復号して得られたパケットサイズを受信時間計算部１１３へ出力する。受信時間計算部１１３は、ヘッダー復号部２２から入力されたパケットサイズ及び伝送方式等から、該パケットの受信に要する時間を計算する（ステップ１２３）。受信時間計算部１１３は、パケットの受信に要する時間の計算を終了すると、計算されたパケット受信時間を受信時間比較部１１５へ出力する。受信時間測定部２３はパケットの受信終了を判断すると、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部１１５へ出力する（ステップ１２４）。受信時間比較部１１５は、受信時間計算部１１３から入力された計算により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部２３から入力された測定により得られたパケット受信時間を比較し（ステップ１２５、１２６）、測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長い場合には干渉ありと判定し（ステップ１２８）、そうでない場合には干渉なしと判定する（ステップ１２７）。

上記の説明では、ヘッダー１２にパケット全体のサイズが記載されている例について説明したが、ヘッダー１２に記載されるサイズはペイロード１３のサイズである場合でも同様に干渉を検出することができる。

このように、パケットのヘッダーに該パケットのサイズが記載されている場合においても、パケットサイズから計算により求めた受信時間と、測定したパケットの受信時間とを比較することにより、干渉波を検出することができる。

（第３の実施形態）
第３の実施形態では、パケットのヘッダーに該パケットのサイズと伝送レートが記載されている場合に干渉波を検出するものである。

図１３は本実施形態で用いるパケットフォーマットの一例を示す図である。図１３のパケット１１は、ヘッダー１２と、ペイロード１３とから構成され、ヘッダー１２にパケットサイズを示すフィールド１３１と伝送レートを示すフィールド１３２とが含まれている。パケットサイズを示すフィールド１３１には、該パケットのサイズが書かれており、パケットサイズは例えばパケット１１或いはペイロード１３のビット数やバイト数である。伝送レートを示すフィールド１３２には該パケットが送信された伝送レートを示す識別子が書かれており、例えば、６Ｍｂｐｓであれば“００００”、１２Ｍｂｐｓであれば“０００１”等である。

本実施形態における無線端末局２は、図１１に示す内部構成と同一の構成を用いる。

図１４は図１１の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、ヘッダー復号部２２と受信時間測定部２３に入力される。受信時間測定部２３はアンテナ２１から入力されたパケットの受信開始を判断すると（ステップ１５１）、パケット受信開始信号をヘッダー復号部２２へ出力する。ヘッダー復号部２２は受信時間測定部２３からパケット受信開始信号が入力されると、ヘッダーの復号を開始する（ステップ１５２）。ヘッダー復号部２２はヘッダーの復号が終了すると、復号して得られたパケットサイズと伝送レートとを受信時間計算部１１３へ出力する。受信時間計算部１１３は、ヘッダー復号部２２から入力されたパケットサイズと伝送レートとから、該パケットの受信に要する時間を計算する（ステップ１５３）。受信時間計算部１１３は、パケットの受信に要する時間の計算を終了すると、計算されたパケット受信時間を受信時間比較部１１５へ出力する。受信時間測定部２３はパケットの受信終了を判断すると、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部１１５へ出力する（ステップ１５４）。受信時間比較部１１５は、受信時間計算部１１３から入力された計算により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部２３から入力された測定により得られたパケット受信時間とを比較し（ステップ１５５、１５６）、測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長い場合には干渉ありと判定し（ステップ１５８）、そうでない場合には干渉なしと判定する（ステップ１５７）。

上記の説明では、ヘッダー１２にパケット全体のサイズおよび伝送レートが記載されている例について説明したが、ヘッダー１２に記載されるサイズおよび伝送レートはペイロード１３のサイズおよび伝送レートである場合でも同様に干渉を検出することができる。

また、ヘッダー１２に含まれる伝送レートは、伝送レートを示す識別子であってもよいし、変調方式を示す識別子、符号化率（例えば畳み込み符号の符号化率）を示す識別子のいずれかであってもよい。

このように、パケットのヘッダーに該パケットのサイズと伝送レートとが記載されている場合においても、パケットサイズと伝送レートとから計算により求めた受信時間と、測定したパケットの受信時間とを比較することにより、干渉波を検出することができる。

（第４の実施形態）
第４の実施形態では、第３の実施形態で用いたパケットに、さらにエラー検出シーケンスが付加されたパケットを用いた場合に干渉波を検出するものである。

図１５は本実施形態で用いるパケットフォーマットの一例を示す図である。図１５のパケット１１は、ヘッダー１２、ペイロード１３、およびエラー検出シーケンス１５から構成され、ヘッダー１２にパケットサイズを示すフィールド１３１と伝送レートを示すフィールド１３２が含まれている。エラー検出シーケンス１５は、例えばCRC符号のような誤り検出符号であり、ペイロード１３に対するエラー検出シーケンスであってもよいし、ヘッダー１２およびペイロード１３に対するエラー検出シーケンスであってもよい。また、パケットサイズを示すフィールド１３１には該パケットのサイズが書かれており、伝送レートを示すフィールド１３２には該パケットが送信された伝送レートを示す識別子が書かれている。

図１６は無線端末局２の内部構成の一例を示すブロック図である。図３の無線端末局２は、アンテナ２１と、ヘッダー復号部２２と、受信時間計算部１１３と、受信時間測定部２３と、受信時間比較部１１５と、パケット復号部１６１と、エラー検出部１６２と、干渉検出判定部１６３とを有する。

図１７は図１６の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、ヘッダー復号部２２と受信時間測定部２３とパケット復号部１６１とに入力される。受信時間測定部２３はアンテナ２１から入力されたパケットの受信開始を判断すると（ステップ１７１）、パケット受信開始信号をヘッダー復号部２２へ出力する。ヘッダー復号部２２は受信時間測定部２３からパケット受信開始信号が入力されると、該パケット受信開始信号をパケット復号部１６１へ出力し、ヘッダーの復号を開始する（ステップ１７２）。ヘッダー復号部２２はヘッダーの復号が終了すると、復号して得られたパケットサイズと伝送レートとを受信時間計算部１１３とパケット復号部１６１とへ出力する。受信時間計算部１１３は、ヘッダー復号部２２から入力されたパケットサイズと伝送レートとから、該パケットの受信に要する時間を計算する（ステップ１７３）。受信時間計算部１１３は、パケットの受信に要する時間の計算を終了すると、計算されたパケット受信時間を受信時間比較部１１５へ出力する。受信時間測定部２３はパケットの受信終了を判断すると、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部１１５へ出力する。受信時間比較部１１５は、受信時間計算部１１３から入力された計算により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部２３から入力された測定により得られたパケット受信時間とを比較し（ステップ１７４、１７５）、比較結果を干渉検出判定部１６３へ出力する。パケット復号部１６１は、ヘッダー復号部２２からパケットサイズと伝送レートとが入力されると、パケット受信開始信号の入力に基づいたタイミングで、入力された伝送レートに対応する変調方式と符号化率とに基づいて、入力されたパケットサイズ分のデータを復号する（ステップ１７６）。パケット復号部１６１は、データの復号が終了すると、復号したデータをエラー検出部１６２へ出力する（ステップ１７７）。エラー検出部１６２は、パケット復号部１６１から入力されたデータのエラー検出処理を行い（ステップ１７８）、復号されたデータにエラーがあるか否かを判定する。エラー検出部１６２は、判定が終了すると、判定結果を干渉検出判定部１６３へ出力する。干渉検出判定部１６３は、エラー検出部１６２から入力された判定結果がパケットエラーを示す結果であり、かつ、受信時間比較部１１５から入力された比較結果が測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長いという結果である場合に（ステップ１７９のYes）、干渉ありと判定し（ステップ１８０）、そうでない場合には（ステップ１７９のNo）干渉なしと判定する（ステップ１８１）。

このように、パケットに該パケットのエラー検出シーケンスが付加されるような場合には、該エラー検出シーケンスによるパケット受信エラー検出と、パケット受信時間の比較とを組み合わせることにより、干渉波によりパケットデータのエラーが生じたことを検出することができる。

（第５の実施形態）
第５の実施形態では、第４の実施形態で用いたパケットのパケットヘッダーに、さらにエラー検出シーケンスが付加されたパケットを用いた場合に干渉波を検出するものである。

図１８は本実施形態で用いるパケットフォーマットの一例を示す図である。図１８のパケット１１は、ヘッダー１２、ペイロード１３、およびペイロード用エラー検出シーケンス１９２から構成され、ヘッダー１２にパケットサイズを示すフィールド１３１と伝送レートを示すフィールド１３２とヘッダー用エラー検出シーケンス１９１が含まれている。ヘッダー用エラー検出シーケンス１９１とペイロード用エラー検出シーケンス１９２は、例えばCRC符号のような誤り検出符号でもよいし、パリティチェックビットのような誤り検出符号であってもよい。

図１９は無線端末局２の内部構成の一例を示すブロック図である。図１９の無線端末局２は、アンテナ２１と、ヘッダー復号部２２と、ヘッダーエラー検出部２０１と、受信時間計算部１１３と、受信時間測定部２３と、受信時間比較部１１５と、ペイロード復号部２０２と、ペイロードエラー検出部２０３と、干渉検出判定部１６３とを有する。

図２０は図１９の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、ヘッダー復号部２２と受信時間測定部２３とペイロード復号部２０２とに入力される。受信時間測定部２３はアンテナ２１から入力されたパケットの受信開始を判断すると（ステップ２１１）、パケット受信開始信号（受信タイミング情報）をヘッダー復号部２２へ出力する。ヘッダー復号部２２は受信時間測定部２３からパケット受信開始信号が入力されると、該パケット受信開始信号をペイロード復号部２０２へ出力し、ヘッダーの復号を開始する（ステップ２１２）。ヘッダー復号部２２はヘッダーの復号が終了すると、復号したヘッダーをヘッダーエラー検出部２０１へ出力する。ヘッダーエラー検出部２０１は、ヘッダー復号部２２から入力された復号されたヘッダーのエラー検出処理を行い（ステップ２１３）、エラーがないと判断された場合にヘッダーに記載されたパケットサイズと伝送レート情報とを、ペイロード復号部２０２と受信時間計算部１１３とへ出力する（ステップ２１４）。復号されたヘッダーにエラーを検出した場合には、受信処理を終了する（ステップ２１５）。ペイロード復号部２０２は、ヘッダーエラー検出部２０１から入力されたパケットサイズと伝送レート情報と、ヘッダー復号部２２から入力された受信タイミング情報とからペイロードの復号を行い（ステップ２１６）、ペイロードの復号が終了すると復号したペイロードをペイロードエラー検出部２０３へ出力する。ペイロードエラー検出部２０３は、ペイロード復号部２０２から入力されたペイロードのエラー検出処理を行い（ステップ２１７）、エラー検出結果を干渉検出判定部１６３へ出力する。受信時間計算部１１３は、ヘッダーエラー検出部２０１から入力されたパケットサイズと伝送レート情報とから、該パケットの受信に要する時間を計算する（ステップ２１８）。受信時間計算部１１３は、パケットの受信に要する時間の計算を終了すると、計算されたパケット受信時間を受信時間比較部１１５へ出力する。受信時間測定部２３はパケットの受信終了を判断すると、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部１１５へ出力する（ステップ２１９）。受信時間比較部１１５は、受信時間計算部１１３から入力された計算により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部２３から入力された測定により得られたパケット受信時間とを比較し（ステップ２２０）、比較結果を干渉検出判定部１６３へ出力する。干渉検出判定部１６３は、ペイロードエラー検出部２０３から入力された判定結果がパケットエラーを示す結果であり（ステップ２２１）、かつ、受信時間比較部１１５から入力された比較結果が測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長いという結果である場合に（ステップ２２２）、干渉ありと判定し（ステップ２２３）、そうでない場合には干渉なしと判定する（ステップ２２４）。

このように、パケットのヘッダーに該ヘッダに対するエラー検出シーケンスが付加されるような場合には、該パケットヘッダーのエラー検出処理を行い、ヘッダーにエラーがないと判断した後に、エラーのない信頼度の高いヘッダー情報を用いてパケット受信時間を計算することができるため、干渉検出の精度を上げることができる。

（第６の実施形態）
第６の実施形態では、パケットのヘッダー情報から計算されたパケット受信時間と測定されたパケット受信時間を比較する際に、しきい値を用いる。

本実施形態におけるパケットフォーマットは、図１８に示すパケットフォーマットと同一の構成を用い、また、無線端末局２は、図１９に示す内部構成と同一の構成を用いる。

図２１は図１９の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、ヘッダー復号部２２と受信時間測定部２３とペイロード復号部２０２とに入力される。受信時間測定部２３はアンテナ２１から入力されたパケットの受信開始を判断すると（ステップ２３１）、パケット受信開始信号をヘッダー復号部２２へ出力する。ヘッダー復号部２２は受信時間測定部２３からパケット受信開始信号が入力されると、該パケット受信開始信号をペイロード復号部２０２へ出力し、ヘッダーの復号を開始する（ステップ２３２）。ヘッダー復号部２２はヘッダーの復号が終了すると、復号したヘッダーをヘッダーエラー検出部２０１へ出力する。ヘッダーエラー検出部２０１は、ヘッダー復号部２２から入力された復号されたヘッダーのエラー検出処理を行い（ステップ２３３）、エラーがないと判断された場合にヘッダーに記載されたパケットサイズと伝送レート情報とを、ペイロード復号部２０２と受信時間計算部１１３とへ出力する（ステップ２３４）。復号されたヘッダーにエラーを検出した場合には、受信処理を終了する（ステップ２３５）。ペイロード復号部２０２は、ヘッダーエラー検出部２０１から入力されたパケットサイズと伝送レート情報と、ヘッダー復号部２２から入力された受信タイミング情報とからペイロードの復号を行い（ステップ２３６）、ペイロードの復号が終了すると復号したペイロードをペイロードエラー検出部２０３へ出力する。ペイロードエラー検出部２０３は、ペイロード復号部２０２から入力されたペイロードのエラー検出処理を行い（ステップ２３７）、エラー検出結果を干渉検出判定部１６３へ出力する。受信時間計算部１１３は、ヘッダーエラー検出部２０１から入力されたパケットサイズと伝送レート情報とから、該パケットの受信に要する時間を計算する（ステップ２３８）。受信時間計算部１１３は、パケットの受信に要する時間の計算を終了すると、計算されたパケット受信時間を受信時間比較部１１５へ出力する。受信時間測定部２３はパケットの受信終了を判断すると、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部１１５へ出力する（ステップ２３９）。受信時間比較部１１５は、受信時間計算部１１３から入力された計算により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部２３から入力された測定により得られたパケット受信時間とを比較し、測定により得られたパケット受信時間が計算により得られたパケット受信時間より長い場合には、それらの受信時間の差が予め与えられたしきい値よりも長いか否かを判定し、判定結果を干渉検出判定部１６３へ出力する（ステップ２４０）。干渉検出判定部１６３は、ペイロードエラー検出部１８３から入力された判定結果がパケットエラーを示す結果であり（ステップ２４１）、かつ、受信時間比較部１１５から入力された判定結果が測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長く（ステップ２４２）、その差がしきい値より大きいという結果である場合に（ステップ２４３）、干渉ありと判定し（ステップ２４４）、そうでない場合には干渉なしと判定する（ステップ２４５）。

このように、ヘッダー情報から計算により得られたパケット受信時間と測定により得られたパケット受信時間を比較する際にしきい値を用いることにより、パケットの受信時間の測定誤差（例えばパケットの受信時にフィルタ等により徐々に受信電力が増加することに起因する測定誤差。図６参照）を考慮に入れた干渉検出を行うことができる。

（第７の実施形態）
第７の実施形態では、パケット受信開始後に受信中のパケットの電力を測定し、測定した電力の微分値に基づきパケット衝突を検出する。

図２２は無線端末局２の内部構成の一例を示すブロック図である。図２２の無線端末局２は、アンテナ２１と、受信時間測定部２３と、干渉検出部２５１とを有する。

図２３は受信時間測定部２３の内部構成の一例を示すブロック図であり、図４に示す受信時間測定部２３のブロック図に出力端子２６１と出力端子２６２とを追加したものである。

図２４は図２２の無線端末局２がパケット受信開始後に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。図２３の判定部３６はパケット受信開始を判断すると、パケット受信開始信号を出力端子２６２から図２２の干渉検出部２５１へ出力する。パケット受信開始後においても電力測定部３２は受信中のパケットの電力を測定し（ステップ４６）、測定結果を電力値微分計算部３４へ出力する。電力値微分計算部３４は、電力測定部３２から入力された電力の微分値を計算し（ステップ４７）、微分値比較部３５へ出力する。微分値比較部３５は、電力値微分計算部３４から入力された電力値の微分結果と予め与えられたしきい値とを比較し、比較結果を判定部３６と、出力端子２６１を介して図２２の干渉検出部２５１とへ出力する。判定部３６は、受信レベル比較部３３から入力された結果と微分値比較部３５から入力された結果とを基に、パケットの受信が終了したか否かを判断する（ステップ２７１）。判定部３６は、パケットの受信が終了したと判断すると、パケット受信終了信号を受信時間計算部３７と、出力端子２６２を介して図２２の干渉検出部２５１とへ出力し（ステップ５０）、一方パケットの受信が継続中であると判断した場合には、パケット受信中信号を図２２の干渉検出部２５１へ出力端子２６２から出力する。図２２の干渉検出部２５１は、判定部３６からパケット受信中信号が入力されると微分値比較部３５から出力端子２６１を介して入力された比較結果を参照し、電力の微分値がしきい値を超えたか否かを判定し（ステップ２７２）、電力の微分値がしきい値を超えていれば干渉ありと判定する（ステップ２７３）。電力の微分値がしきい値を超えていない場合はステップ４６以降の処理を繰り返す。

図２５は図２２の無線端末局２が干渉波を検出する図２４に示した処理を説明するための図である。２８１は電力測定部３２が測定した受信電力、２８２は電力値微分計算部３４が計算した電力の微分値、６３は電力の微分値を判定するためのしきい値２、６４は電力の微分値を判定するためのしきい値３、２８３は電力の微分値を判定するためのしきい値４、６５は受信電力を判定するためのしきい値１、６６は雑音レベルである。時刻ｔ０は受信レベル比較部３３が受信電力がしきい値１を超えたと判断した時刻であり、時刻ｔ１は微分値比較部３５が電力の微分値がしきい値２を超えたと判断した時刻である。判定部３６は、受信電力がしきい値を超え、かつ電力の微分値がしきい値を超えた時刻ｔ１に、パケットの受信が開始されたと判断する。また、時刻ｔ２は、微分値比較部３５が電力の微分値がしきい値３を下回ったと判断した時刻であり、時刻ｔ３は受信レベル比較部３３が受信電力がしきい値１を下回ったと判断した時刻である。判定部３６は、受信電力がしきい値を下回り、かつ電力の微分値がしきい値を下回った時刻ｔ３に、パケットの受信が終了したと判断する。時刻ｔ４は、微分値比較部３５が電力の微分値がしきい値４を超えたと判断した時刻である。判定部３６がパケット受信開始を判定した時刻ｔ１より後で、かつ、判定部３６がパケット受信終了を判定した時刻ｔ３よりも前の時刻ｔ４に、電力の微分値がしきい値４を超えたと判定しているので、干渉検出部２５１は干渉ありと判断する。

図２６は図２５に示した状態の例を説明するための図である。図２６には、受信パケット２９１、干渉波２９２、パケット受信開始時刻ｔ１、パケット受信終了時刻ｔ３、干渉波検出時刻ｔ４を示している。図２５に示した状態は、パケットを受信した後に該パケットよりも受信時間の短い干渉波が発生するような場合に生じるものである。

このように、パケット受信中に電力を測定し、その微分値から電力の急激な増加を判定することにより、パケットに衝突した干渉波を検出することができる。

（第８の実施形態）
第８の実施形態では、パケット受信開始後に受信中のパケットの電力を測定し、測定した電力の平均化処理を行い、平均化処理を行った電力の微分値を用いてパケット衝突を検出するものである。

図２７は図２２に示す無線端末局２の受信時間測定部２３の内部構成を変形したブロック図である。図２７の受信時間測定部２３は、図２３に示す受信時間測定部２３にさらに電力平均化処理部３０１を追加したものである。

図２８は図２７に示す受信時間測定部２３を有する無線端末局２がパケット受信開始後に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。図２７の判定部３６はパケット受信開始を判断すると、パケット受信開始信号を出力端子２６２から図２２の干渉検出部２５１へ出力する。パケット受信開始後においても電力測定部３２は受信中のパケットの電力を測定し（ステップ４６）、測定結果を電力平均化処理部３０１へ出力する。電力平均化処理部３０１は、電力測定部３２から入力された電力を予め与えられた時間幅で平均化処理し（ステップ３１１）、電力値微分計算部３４へ出力する。電力値微分計算部３４は、電力平均化処理部３０１から入力された電力の微分値を計算し（ステップ４７）、微分値比較部３５へ出力する。微分値比較部３５は、電力値微分計算部３４から入力された電力値の微分結果と予め与えられたしきい値とを比較し、比較結果を判定部３６と、出力端子２６１を介して図２２の干渉検出部２５１とへ出力する。判定部３６は、受信レベル比較部３３から入力された結果と微分値比較部３５から入力された結果とを基に、パケットの受信が終了したか否かを判断する（ステップ２７１）。判定部３６は、パケットの受信が終了したと判断すると、パケット受信終了信号を受信時間計算部３７と、出力端子２６２を介して図２２の干渉検出部２５１とへ出力し（ステップ５０）、一方、パケットの受信が継続中であると判断した場合には、パケット受信中信号を図２２の干渉検出部２５１へ出力端子２６２から出力する。図２２の干渉検出部２５１は、判定部３６からパケット受信中信号が入力されると微分値比較部３５から出力端子２６１を介して入力された比較結果を参照し、電力の微分値がしきい値を超えたか否かを判定し（ステップ２７２）、電力の微分値がしきい値を超えていれば干渉を検出したと判断する（ステップ２７３）。電力の微分値がしきい値を超えていない場合はステップ４６以降の処理を繰り返す。

このように、パケットに衝突する干渉波を検出するために、パケット受信中の電力を平均化処理した値の微分値を用いることにより、ノイズ等による受信信号の急激な瞬時変動による影響を受けず、精度よく干渉波を検出することができる。

（第９の実施形態）
第９の実施形態は、パケットにエラー検出シーケンスが付加された場合に干渉波を検出するものである。

図２９は本実施形態で用いるパケットフォーマットの一例を示す図である。図２９のパケット１１は、データ３２１、エラー検出シーケンス３２２から構成される。エラー検出シーケンス３２２は、例えばCRC符号のような誤り検出符号でもよいし、パリティチェックビットのような誤り検出符号であってもよい。

図３０は無線端末局２の内部構成の一例を示すブロック図である。図３０の無線端末局２は、アンテナ２１と、受信時間測定部２３と、パケット復号部１６１と、エラー検出部１６２と、干渉検出部２５１とを有する。

図３１は図３０の無線端末局２がパケット受信開始後に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、受信時間測定部２３とパケット復号部１６１とに入力される。受信時間測定部２３はアンテナ２１から入力されたパケットの受信開始を判断すると、パケット受信開始信号を干渉検出部２５１へ出力する。パケット受信開始後においても受信時間測定部２３は受信中のパケットの電力を測定し（ステップ４６）、測定した電力の微分値を計算して（ステップ４７）、パケット受信終了判定と電力の微分値がしきい値を超えたか否かの判定とを行う。パケット受信終了と判断されれば、パケット受信終了信号をパケット復号部１６１と干渉検出部２５１とへ出力、電力の微分値がしきい値を超えれば電力微分しきい値超過信号を干渉検出部２５１へ出力する。パケット復号部１６１は、受信時間測定部２３からパケット受信終了信号が入力されると、所定のタイミングでパケットの復号を終了し、復号したパケットをエラー検出部１６２へ出力する。エラー検出部１６２は、パケット復号部１６１から入力されたパケットのエラー検出処理を行い（ステップ３３１）、検出結果を干渉検出部２５１へ出力する。干渉検出部２５１は、受信時間測定部２３からパケット受信終了信号が入力されるまでに電力微分しきい値超過信号が入力されなければ、エラー検出処理の結果の如何に関わらず干渉なしと判定する（ステップ３３２）。受信時間測定部２３は、測定した電力の微分値がしきい値を超え、干渉検出部２５１へ電力微分しきい値超過信号を出力した後も電力測定と（ステップ３３３）、電力の微分値を計算し（ステップ３３４）、パケット受信終了判定を行う（ステップ３３５）。パケット受信終了と判断されなければ、ステップ３３３以降の処理を繰り返し、パケット受信終了と判断されれば、パケット受信終了信号をパケット復号部１６１と干渉検出部２５１とへ出力する。パケット復号部１６１は、受信時間測定部２３からパケット受信終了信号が入力されると、所定のタイミングでパケットの復号を終了し、復号したパケットをエラー検出部１６２へ出力する。エラー検出部１６２は、パケット復号部１６１から入力されたパケットのエラー検出処理を行い（ステップ３３６）、検出結果を干渉検出部２５１へ出力する。干渉検出部２５１は、受信時間測定部２３からパケット受信終了信号が入力されるまでに電力微分しきい値超過信号が入力され、かつ、エラー検出部１６２のエラー検出処理結果がパケットエラーであった場合に干渉ありと判断し（ステップ３３８）、受信時間測定部２３からパケット受信終了信号が入力されるまでに電力微分しきい値超過信号が入力されたが、パケットが正常受信されたと判断された場合には干渉なしと判定する（ステップ３３２）。

このように、パケットに該パケットのエラー検出シーケンスが付加される場合には、該エラー検出シーケンスによるパケット受信エラー検出と、パケット受信中における電力の微分値のしきい値との比較とを組み合わせることにより、受信パケットにエラーを引き起こすレベルの干渉波を検出することができる。

（第１０の実施形態）
第１０の実施形態では、パケットにエラー検出シーケンスが付加された場合に、計算受信時間及び測定受信時間の比較による干渉波検出と、パケット受信中における電力微分値のしきい値との比較による干渉波検出との両方を行い、干渉波を検出する。

本実施形態で用いるパケットフォーマットは、図１５に示すパケットフォーマットと同一の構成である。

図３２は無線端末局２の内部構成の一例を示すブロック図であり、図１６に示すブロック図に変形を加えたものである。図３２の無線端末局２は、アンテナ２１と、ヘッダー復号部２２と、受信時間計算部１１３と、受信時間測定部２３と、受信時間比較部１１５と、パケット復号部１６１と、エラー検出部１６２と、干渉検出最終判定部３４１を有する。また、受信時間測定部２３の内部構成は、例えば、図２３に示すブロック図であるとする。

図３３は、図３２の無線端末局２がパケット受信開始後に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、ヘッダー復号部２２と受信時間測定部２３とパケット復号部１６１とに入力される。受信時間測定部２３はアンテナ２１から入力されたパケットの受信開始を判断すると（ステップ３００１）、パケット受信時間の測定を開始し（ステップ３００２）、パケット受信開始信号をヘッダー復号部２２へ出力する。受信時間測定部２３はパケットの受信開始判断後においても受信中のパケットの電力を測定し（ステップ３００３）、その微分値を計算して（ステップ３００４）しきい値との比較を行い（ステップ３００５）、パケット受信終了判定（ステップ３０１０）と電力の微分値がしきい値を超えたか否かの判定とを行う。パケット受信終了と判断されれば、パケット受信終了信号をパケット復号部１６１と干渉検出最終判定部３４１とへ出力、電力の微分値がしきい値を超えれば電力微分しきい値超過信号を干渉検出最終判定部３４１へ出力する。ヘッダー復号部２２は受信時間測定部２３からパケット受信開始信号が入力されると、該パケット受信開始信号をパケット復号部１６１へ出力し、ヘッダーの復号を開始する（ステップ３００６）。ヘッダー復号部２２はヘッダーの復号が終了すると、復号して得られたパケットサイズと伝送レートとを受信時間計算部１１３とパケット復号部１６１とへ出力する。受信時間計算部１１３は、ヘッダー復号部２２から入力されたパケットサイズと伝送レートとから、該パケットの受信に要する時間を計算する（ステップ３００７）。受信時間計算部１１３は、パケットの受信に要する時間の計算を終了すると、計算されたパケット受信時間を受信時間比較部１１５へ出力する。受信時間測定部２３はパケットの受信終了を判断すると、パケット受信時間の測定を終了し（ステップ３０１１）、測定したパケットの受信時間を受信時間比較部１１５へ出力する。受信時間比較部１１５は、受信時間計算部１１３から入力された計算により得られたパケット受信時間と、受信時間測定部２３から入力された測定により得られたパケット受信時間を比較し（ステップ３０１２）、比較結果を干渉検出最終判定部３４１へ出力する。パケット復号部１６１は、ヘッダー復号部２２からパケットサイズと伝送レートとが入力されると、パケット受信開始信号の入力に基づいたタイミングで、入力された伝送レートに対応する変調方式と符号化率とに基づいて、入力されたパケットサイズ分のデータを復号する（ステップ３００８）。パケット復号部１６１は、データの復号が終了すると、復号したデータをエラー検出部１６２へ出力する。エラー検出部１６２は、パケット復号部１６１から入力されたデータのエラー検出処理を行い（ステップ３００９）、復号されたデータにエラーがあるか否かを判定する（ステップ３０１３）。エラー検出部１６２は、判定が終了すると、判定結果を干渉検出最終判定部３４１へ出力する。干渉検出最終判定部３４１は、エラー検出部１６２から入力された判定結果がパケットエラーを示す結果であり（ステップ３０１３）、かつ、受信時間比較部１１５から入力された比較結果が測定された受信時間がヘッダーに記載された受信時間よりも長いという結果である場合に（ステップ３０１４）、干渉ありと判定し（ステップ３０１６）、そうでない場合には受信中の電力微分値がしきい値を超えたか否かを判定する（ステップ３０１５）。パケット受信中の電力微分値がしきい値を超えていれば干渉ありと判定し（ステップ３０１６）、超えていなければ干渉なしと判定する（ステップ３０１７）。

このように、パケットのヘッダー情報から計算したパケット受信時間と測定したパケットの受信時間との比較と、パケットの受信中における電力微分値のしきい値との比較とを行うことにより、遅延して到着する干渉パケットの長さによらず、干渉を検出することができる。

（第１１の実施形態）
第１１の実施形態では、無線端末局において干渉波検出手段により干渉波を検出した場合に、無線基地局へ干渉波検出を示す内容を含んだパケットを送信する。

図３４は無線端末局２の内部構成の一例を示すブロック図である。図３４の無線端末局２は、アンテナ２１と、干渉波検出部３５１と、送信部３５２とを有する。

図３５は図３４の無線端末局２が干渉波検出後に干渉波検出を示す内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、干渉波検出部３５１へ入力され、パケット受信開始を判断すると（ステップ３６１）、パケット受信処理（ステップ３６２）ならびに干渉波検出処理（ステップ３６３）を行う。干渉波検出部３５１は、パケット受信終了を判断するまではステップ３６２以降の処理を繰り返し、パケット受信終了を判断する（ステップ３６４）と干渉波を検出したか否かを判定する（ステップ３６５）。干渉波を検出しなければそのまま終了し、干渉波を検出した場合は、送信部３５２が、干渉波検出を示す内容を含んだパケットを無線基地局へ送信し（ステップ３６６）、終了する。

このように、無線通信ネットワークを管理、運営する無線基地局へ、干渉を検出したことを報告することにより、チャネル切り替え（周波数帯域切替）等の干渉回避のための処理に繋げることができる。

前記干渉波を検出した回数にしきい値を設け、干渉波を検出した回数がしきい値を越えた場合に、干渉波検出を示す内容を含んだパケットを無線基地局へ送信してもよい。

図３６は図３４の無線端末局２が干渉波検出回数がしきい値回数を越えた後に干渉波検出を示す内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、干渉波検出部３５１へ入力され、パケット受信開始を判断すると（ステップ３６１）、パケット受信処理（ステップ３６２）ならびに干渉波検出処理（ステップ３６３）を行う。干渉波検出部３５１は、パケット受信終了を判断するまではステップ３６２以降の処理を繰り返し、パケット受信終了を判断する（ステップ３６４）と干渉波を検出したか否かを判定する（ステップ３６５）。干渉波を検出しなければステップ３６１以降の処理を繰り返し、干渉波を検出した場合は干渉波検出回数がしきい値回数を越えたか否かを判定する（ステップ３６７）。干渉波を検出した回数がしきい値回数を超えていなければステップ３６１以降の処理を繰り返し、干渉波を検出した回数がしきい値回数を超えていれば、干渉波検出を示す内容を含んだパケットを無線基地局へ送信し（ステップ３６６）、終了する。上記干渉波検出を示す内容を含んだパケットには、干渉波の検出回数、干渉波の検出レベル、干渉波の検出時刻等の情報が含まれていてもよい。

このように、１回の干渉波検出では誤検出の可能性もあるので、干渉波検出回数にしきい値を設けることによって、より正確な干渉波検出を行うことができる。

（第１２の実施形態）
第１２の実施形態では、無線基地局において干渉波検出手段により干渉波を検出した場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える。

図３７は無線基地局１の内部構成の一例を示すブロック図である。図３７の無線基地局１は、アンテナ２１と、干渉波検出部３５１と、送信部３７１とを有する。

図３８は図３７の無線基地局１が干渉波検出後に無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、干渉波検出部３５１へ入力され、パケット受信開始を判断すると（ステップ３６１）、パケット受信処理（ステップ３６２）ならびに干渉波検出処理（ステップ３６３）を行う。干渉波検出部３５１は、パケット受信終了を判断するまではステップ３６２以降の処理を繰り返し、パケット受信終了を判断する（ステップ３６４）と干渉波を検出したか否かを判定する（ステップ３６５）。干渉波を検出しなければそのまま終了し、干渉波を検出した場合は、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを無線端末局２へ送信し（ステップ３８１）、終了する。無線基地局１が送信するチャネル切り替えを示すパケットには、チャネルを切り替えるタイミング情報、切り替え先のチャネル番号、等の情報が含まれていてもよい。

このように、干渉波を検出した場合に、干渉の存在しない周波数チャネルに切り替えることにより、干渉により伝送特性が劣化しないスムーズな通信を行うことができる。

前記干渉波を検出した回数にしきい値を設け、干渉波を検出した回数がしきい値を越えた場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを無線端末局２へ送信してもよい。

図３９は図３７の無線基地局１が干渉波検出回数がしきい値回数を越えた後に無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、干渉波検出部３５１へ入力され、パケット受信開始を判断すると（ステップ３６１）、パケット受信処理（ステップ３６２）ならびに干渉波検出処理（ステップ３６３）を行う。干渉波検出部３５１は、パケット受信終了を判断するまではステップ３６２以降の処理を繰り返し、パケット受信終了を判断する（ステップ３６４）と干渉波を検出したか否かを判定する（ステップ３６５）。干渉波を検出しなければステップ３６１以降の処理を繰り返し、干渉波を検出した場合は干渉波検出回数がしきい値回数を越えたか否かを判定する（ステップ３６７）。干渉波を検出した回数がしきい値回数を超えていなければステップ３６１以降の処理を繰り返し、干渉波を検出した回数がしきい値回数を超えていれば、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを無線端末局２へ送信し（ステップ３８１）、終了する。無線基地局１が送信するチャネル切り替えを示すパケットには、チャネルを切り替えるタイミング情報、切り替え先のチャネル番号、等の情報が含まれていてもよい。

このように、１回の干渉波検出では誤検出の可能性もあるので、干渉波検出回数にしきい値を設け、干渉波検出回数がしきい値回数を超えた場合に、干渉の存在しない周波数チャネルに切り替え、干渉により伝送特性が劣化しないスムーズな通信を行うことができる。

（第１３の実施形態）
第１３の実施形態では、無線基地局１において無線端末局２から干渉波を検出した内容を示すパケットを受信した場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える。

図４０は無線基地局１の内部構成の一例を示すブロック図である。図４０の無線基地局１は、アンテナ２１と、受信部３９１と、送信部３７１とを有する。

図４１は図４０の無線基地局１が無線端末局２から干渉波を検出した内容を示すパケットを受信した場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、受信部３９１へ入力され、パケット受信開始を判断すると（ステップ３６１）、パケット受信処理を行う（ステップ３６２）。受信部３９１は、パケット受信終了を判断するまではステップ３６２以降の処理を繰り返し、パケット受信終了を判断する（ステップ３６４）と無線端末局２からの干渉波を検出した内容を含んだパケットを受信したか否かを判定する（ステップ４０１）。干渉波を検出した内容を含んだパケット受信しなければそのまま終了し、干渉波を検出した内容を含んだパケットを受信した場合は、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを無線端末局２へ送信し（ステップ３８１）、終了する。無線基地局１が送信するチャネル切り替えを示すパケットには、チャネルを切り替えるタイミング情報、切り替え先のチャネル番号、等の情報が含まれていてもよい。

このように、無線端末局２から干渉波検出を示すパケットを受信した場合に、干渉の存在しない周波数チャネルに切り替えることにより、無線通信ネットワーク全体が干渉により伝送特性が劣化しないスムーズな通信を行うことができる。

前記無線端末局２からの干渉波検出を示すパケットを受信した回数にしきい値を設け、干渉波検出を示すパケットを受信した回数がしきい値回数を越えた場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを無線端末局２へ送信してもよい。

図４２は図４０の無線基地局１が無線端末局２からの干渉波検出を示すパケットを受信した回数がしきい値回数を越えた後に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャートである。アンテナ２１から入力されたパケットは、受信部３９１へ入力され、パケット受信開始を判断すると（ステップ３６１）、パケット受信処理を行う（ステップ３６２）。受信部３９１は、パケット受信終了を判断するまではステップ３６２以降の処理を繰り返し、パケット受信終了を判断する（ステップ３６４）と端末局からの干渉波を検出した内容を含んだパケットを受信したか否かを判定する（ステップ４０１）。干渉波を検出した内容を含んだパケットを受信しなければステップ３６１以降の処理を繰り返し、干渉波を検出した内容を含んだパケットを受信した場合は、干渉波検出の内容を含んだパケットの受信回数がしきい値回数を越えたか否かを判定する（ステップ４１１）。干渉波検出の内容を含んだパケットの受信回数がしきい値回数を超えていなければステップ３６１以降の処理を繰り返し、干渉波検出の内容を含んだパケットの受信回数がしきい値回数を超えていれば、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを無線端末局２へ送信し（ステップ３８１）、終了する。無線端末局２からの干渉波を検出した内容を示す複数回のパケットの受信は、同一の無線端末局２からの受信であってもよいし、異なる複数の無線端末局２からの受信であってもよい。また、無線基地局１が送信するチャネル切り替えを示すパケットには、チャネルを切り替えるタイミング情報、切り替え先のチャネル番号、等の情報が含まれていてもよい。

このように、無線端末局２からの１回の干渉波検出報告では、誤検出による報告の可能性もあるので、干渉波検出報告受信回数にしきい値を設け、干渉波検出報告回数がしきい値回数を超えた場合に、干渉の存在しない周波数チャネルに切り替えることにより、無線通信ネットワーク全体が干渉により伝送特性が劣化しないスムーズな通信を行うことができる。

（第１４の実施形態）
第１４の実施形態では、パケット受信中に干渉波を検出した場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える通信方法および無線通信ネットワークについて説明する。

図４３は図１の無線通信ネットワーク３において、無線端末局２が干渉波を検出した場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える処理の一例を示すフローチャートである。図１の無線端末局２は、パケット受信開始を判断すると（ステップ４２１）、パケット受信が終了するまでパケット受信処理を行い（ステップ４２２、ステップ４２３）、パケット受信が終了すると受信したパケットに誤りがあるか否かを判断する（ステップ４２４）。受信したパケットに誤りがなければ周波数チャネルは切り替えず、そのまま終了する。受信したパケットに誤りが検出されれば、測定したパケット受信時間と計算により求めたパケット受信時間とを比較する（ステップ４２５）。測定したパケット受信時間が計算したパケット受信時間よりも長ければ周波数チャネルを切り替え（ステップ４２７）、そうでなければパケット受信中に電力の微分値がしきい値を超えたか否かを判定する（ステップ４２６）。パケット受信中に電力の微分値がしきい値を超えていれば周波数チャネルを切り替え（ステップ４２７）、そうでなければ周波数チャネルは切り替えず、そのまま終了する。

このように、干渉を検出した場合、ネットワーク全体を干渉の存在しない周波数チャネルに切り替えることにより、干渉により伝送特性が劣化しないネットワークを運営することができる。

１台の基地局と３台の端末局とから構成される無線通信ネットワークを表す図 パケット受信時間が記載されたヘッダーと、ペイロードとから構成されるパケットのフォーマットを表す図 アンテナ、ヘッダー復号部、受信時間測定部、受信時間比較部から構成される無線端末局２の内部構成を示した図 電力測定部、受信レベル比較部、電力値微分計算部、微分値比較部、判定部、受信時間計算部から構成される受信時間測定部の内部構成を示した図 図４の受信時間測定部２３がパケットの受信時間を測定する処理の一例を示すフローチャート 図４の受信時間測定部２３がパケットの受信時間を測定する図５に示した処理を説明するための図 図３の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャート 図３の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する図７に示した処理を説明するための図 図８において干渉波が同一の無線通信規格に基づいた無線通信ネットワークから送信される場合を説明するための図 パケットサイズが記載されたヘッダーと、ペイロードとから構成されるパケットのフォーマットを表す図 ヘッダー復号部、受信時間計算部、受信時間測定部、受信時間比較部から構成される無線端末局２の内部構成を示した図 図１１の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャート パケットサイズと伝送レートとが記載されたヘッダーと、ペイロードとから構成されるパケットのフォーマットを表す図 図１１の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャート パケットサイズと伝送レートとが記載されたヘッダーと、ペイロードと、エラー検出シーケンスとから構成されるパケットのフォーマットを表す図 ヘッダー復号部、受信時間計算部、受信時間測定部、受信時間比較部、パケット復号部、エラー検出部、干渉検出判定部から構成される無線端末局の内部構成を示した図 図１６の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャート パケットサイズと伝送レートとヘッダー用エラー検出シーケンスとから構成されるヘッダーと、ペイロードと、ペイロード用エラー検出シーケンスとから構成されるパケットのフォーマットを表す図 ヘッダー復号部、ヘッダーエラー検出部、受信時間計算部、受信時間測定部、受信時間比較部、ペイロード復号部、ペイロードエラー検出部、干渉検出判定部から構成される無線端末局２の内部構成を示した図 図１９の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャート 図１９の無線端末局２がパケット受信時に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャート 受信時間測定部、干渉検出部から構成される無線端末局２の内部構成を示した図 図４の受信時間測定部２３に出力端子２６１、２６２を追加した内部構成を示した図 図２２の無線端末局２がパケット受信開始後に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャート 図２２の無線端末局２が干渉波を検出する図２４に示した処理を説明するための図 図２５に示した状態を引き起こす、パケットの受信例を説明するための図 図２３の受信時間測定部２３に電力平均化処理部を追加した内部構成を示した図 図２７に示す受信時間測定２３を有する図２２に示す無線端末局２がパケット受信開始後に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャート データとエラー検出シーケンスとから構成されるパケットのフォーマットを表す図 アンテナ、パケット復号部、受信時間測定部、エラー検出部、干渉検出部から構成される無線端末局２の内部構成を示した図 図３０の無線端末局２がパケット受信開始後に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャート アンテナ、パケット復号部、エラー検出部、ヘッダー復号部、受信時間計算部、受信時間比較部、受信時間測定部、干渉検出最終判定部から構成される無線端末局２の内部構成を示した図 図３２の無線端末局２がパケット受信開始後に干渉を検出する処理の一例を示すフローチャート アンテナ、干渉波検出部、送信部から構成される無線端末局２の内部構成を示した図 図３４の無線端末局２が干渉波検出後に干渉波検出を示す内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャート 図３４の無線端末局２が干渉波検出回数がしきい値回数を越えた後に干渉波検出を示す内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャート アンテナ、干渉波検出部、送信部から構成される無線基地局の内部構成を示した図 図３７の無線基地局１が干渉波検出後に無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャート 図３７の無線基地局１が、干渉波検出回数がしきい値回数を越えた後に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャート アンテナ、受信部、送信部から構成される無線基地局１の内部構成を示した図 図４０の無線基地局１が無線端末局２から干渉波を検出した内容を示すパケットを受信した場合に無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャート 図４０の無線基地局１が無線端末局からの干渉波検出を示すパケットを受信した回数がしきい値回数を越えた後に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える内容を含んだパケットを送信する処理の一例を示すフローチャート 図１の無線通信ネットワークにおいて、無線端末局が干渉波を検出した場合に、無線通信ネットワークが動作する周波数チャネルを切り替える処理の一例を示すフローチャート

符号の説明

１：無線基地局
２：無線端末局
３：無線通信システム
２１：アンテナ
２２：ヘッダー復号部
２３：受信時間測定部
２４、１１５：受信時間比較部
３２：電力測定部
３３：受信レベル比較部
３４：電力値微分計算部
３５：微分値比較部
３６：判定部
３７、１１３：受信時間計算部
１６１：パケット復号部
１６２：エラー検出部
１６３：干渉検出判定部
２０１：ヘッダーエラー検出部
２０２：ペイロード復号部
２０３：ペイロードエラー検出部
２５１：干渉検出部
３０１：電力平均化処理部
３４１：干渉検出最終判定部
３５１：干渉波検出部
３５２、３７１：送信部
３９１：受信部

Claims (16)

1. 受信に要する時間を算出するための受信時間算出情報を格納したパケットデータを伝送路から受信する受信手段と、
   前記パケットデータの受信が開始されたことを検出する受信開始検出手段と、
   前記パケットデータの受信が終了したことを検出する受信終了検出手段と、
   前記パケットデータの受信に要した時間を測定する受信時間測定手段と、
   前記パケットデータに含まれる受信時間算出情報と前記測定された時間とを用いて前記伝送路上において前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と、
   を備えた無線通信装置。
2. 前記パケットデータは、前記受信時間算出情報として、受信側において前記パケットデータの受信に要すると予測される受信予測時間を含み、
   前記衝突判定手段は、前記受信予測時間と前記測定された時間とに基づいて前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記衝突判定手段は、前記受信予測時間と前記測定された時間との差分が、予め与えられた閾値による基準を満たす場合は、前記パケットデータにデータ衝突が発生したことを決定することを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
4. 前記パケットデータは、さらにエラー検出情報を含み、
   前記衝突判定手段は、前記エラー検出情報を用いて前記パケットデータにエラーが存在するか否かを判断し、エラーが存在し、且つ、前記差分が前記閾値による基準を満たす場合は、前記パケットデータにデータ衝突が発生したことを決定することを特徴とする請求項３に記載の無線通信装置。
5. 前記パケットデータは、前記受信時間算出情報として、前記パケットデータのサイズを含み、
   前記衝突判定手段は、予め記憶した前記パケットデータの伝送方式情報と、前記パケットデータのサイズとを用いて前記パケットデータの受信に要する時間を算出し、前記算出された時間と、前記測定された時間とに基づいて、前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
6. 前記パケットデータは、前記受信時間算出情報として、前記パケットデータのサイズ及び前記パケットデータの伝送方式情報を含み、
   前記衝突判定手段は、前記パケットデータのサイズと前記パケットデータの伝送方式情報とを用いて前記パケットデータの受信に要する時間を算出し、前記算出された時間と、前記測定された時間とに基づいて、前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定することを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
7. 前記衝突判定手段は、前記算出された時間と、前記測定された時間との差分が、予め与えられた閾値による基準を満たす場合は、前記パケットデータにデータ衝突が発生したことを決定することを特徴とする請求項５又は６に記載の無線通信装置。
8. 前記パケットデータは、さらにエラー検出情報を含み、
   前記衝突判定手段は、前記エラー検出情報を用いて前記パケットデータにエラーが存在するか否かを判断し、エラーが存在し、且つ、前記差分が前記閾値による基準を満たす場合は、前記パケットデータにデータ衝突が発生したことを決定することを特徴とする請求項７に記載の無線通信装置。
9. 受信中の前記パケットデータの受信電力を逐次測定する受信電力測定手段と、
   前記受信電力の微分値を計算する微分値計算手段と、をさらに備え、
   前記受信開始検出手段は、前記受信電力及び前記微分値に基づいて前記パケットデータの受信が開始されたことを検出し、
   前記受信終了検出手段は、前記受信電力及び前記微分値に基づいて前記パケットデータの受信が終了したことを検出する、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載の無線通信装置。
10. 前記測定された受信電力の一定時間に渡る平均値を逐次算出する平均化手段をさらに備え、
    前記微分値計算手段は、前記平均値の微分値を計算する、
    ことを特徴とする請求項９に記載の無線通信装置。
11. 前記衝突判定手段は、前記受信開始検出手段によって前記パケットデータの受信が開始されたことが検出された後、且つ、前記受信終了検出手段によって前記パケットデータの受信が終了したことが検出される前において、前記微分値が、予め与えられた閾値による基準を満たした場合は、前記パケットデータにデータ衝突が発生したことを決定することを特徴とする請求項９又は１０に記載の無線通信装置。
12. 前記パケットデータは、さらにエラー検出情報を含み、
    前記衝突判定手段は、前記エラー検出情報を用いて前記パケットデータにエラーが存在するか否かを判断し、エラーが存在し、且つ、前記受信電力の微分値が前記閾値による基準を満たした場合は、前記パケットデータにデータ衝突が発生したことを決定することを特徴とする請求項１１に記載の無線通信装置。
13. 前記衝突判定手段によって衝突の検出が所定回数行われた場合は、データ衝突が検出されたことを示すパケットデータを相手先装置に向けて送信する送信手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれかに記載の無線通信装置。
14. 前記衝突判定手段によって衝突の検出が所定回数行われた場合は、使用する周波数帯域を切り替えることを指示するパケットデータを相手先装置に向けて送信する送信手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれかに記載の無線通信装置。
15. 受信に要する時間を算出するための受信時間算出情報を格納したパケットデータの受信が開始されたことを検出する受信開始検出ステップと、
    前記パケットデータの受信が終了したことを検出する受信終了検出ステップと、
    前記パケットデータの受信に要した時間を測定する受信時間測定ステップと、
    前記パケットデータに含まれる受信時間算出情報と前記測定された時間とを用いて前記パケットデータの伝送路上においてデータ衝突が発生したか否かを判定する衝突検出ステップと、
    を備えた無線通信方法。
16. 複数の無線通信装置を備え、前記複数の無線通信装置は同一の周波数帯域を利用して通信を行う無線通信システムであって、
    各前記無線通信装置はそれぞれ、
    受信に要する時間を算出するための受信時間算出情報を格納したパケットデータを伝送路から受信する受信手段と、
    前記パケットデータの受信が開始されたことを検出する受信開始検出手段と、
    前記パケットデータの受信が終了したことを検出する受信終了検出手段と、
    前記パケットデータの受信に要した時間を測定する受信時間測定手段と、
    前記パケットデータに含まれる受信時間算出情報と前記測定された時間とを用いて伝送路上において前記パケットデータにデータ衝突が発生したか否かを判定する衝突判定手段と
    を有し、
    少なくともいずれかの前記無線通信装置において前記衝突判定手段によってデータ衝突の発生が検出された場合は、利用する周波数帯域を切り替える、
    ことを特徴とする無線通信システム。

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