JP4382704B2 - 無線データ通信システム、無線機及びそれらに用いる伝送路回避方法並びにそのプログラム - Google Patents

Description

本発明は無線データ通信システム、無線機及びそれらに用いる伝送路回避方法並びにそのプログラムに関し、特に無線データ通信システムにおける妨害波の回避方法に関する。

従来、無線データ通信システムにおいては、無線送信側または無線受信側に妨害波が発生した場合、妨害波によって無線データに誤りが生じたり、無線送信ができなかったりする等の障害が発生している。

従来の無線データ通信システムでは、この妨害波を回避するために、無線データを連続して再送したり、またはタイマを使用して間隔を開けて再送したりする等の制御が行われている。

また、従来の無線データ通信システムでは、受信した電界強度から平均ランダムエラー率を予想し、エラー率からエラー発生間隔を想定し、このエラー発生間隔に対して最もスループットが高くなるパケットサイズをリアルタイムに選択していくことで、スループットの向上を図る方法も提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−２０５２１６号公報

上述した従来の無線データ通信システムでは、無線データを連続して再送したり、またはタイマを使用して間隔を開けて再送したりする等の制御しか行っていないので、必ずしも無線データ通信における妨害波を回避することはできない。

また、上記の特許文献１に記載の方法でも、受信した電界強度のみに基づいて平均ランダムエラー率を予想し、エラー率からエラー発生間隔を想定しているので、送信側に妨害波が発生すると対処することができず、十分に妨害波の回避を行うことができない。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、無線データ通信における妨害波を回避することができる無線データ通信システム、無線機及びそれらに用いる伝送路回避方法並びにそのプログラムを提供することにある。

本発明による無線データ通信システムは、送信側の無線機から送信された無線データを受信側の無線機にて受取る無線データ通信システムであって、
前記無線機は、送信側及び受信側で少なくとも妨害波によって無線回線状況が悪化した場合に前記妨害波の電界強度をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段のモニタ結果を基に前記妨害波の発生間隔を検知する検知手段と、前記検知手段で検知された発生間隔を基に前記妨害波の送出されていないタイミングで前記無線データを送出する送出手段と、送出する無線データのデータ長を前記妨害波の発生していない間隔に合わせて設定変更する手段とを備え、
前記モニタ手段は、少なくとも前記妨害波によって無線回線が継続的に悪化した場合に使用可能な他の通信チャネルの電界強度をモニタし、
前記送出手段は、前記モニタ手段のモニタ結果を基に前記無線データを送出するチャネルを他のチャネルへ変更している。

本発明による無線機は、送信側から送信された無線データを受信側にて受取る無線機であって、
前記送信側及び前記受信側で少なくとも妨害波によって無線回線状況が悪化した場合に前記妨害波の電界強度をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段のモニタ結果を基に前記妨害波の発生間隔を検知する検知手段と、前記検知手段で検知された発生間隔を基に前記妨害波の送出されていないタイミングで前記無線データを送出する送出手段と、送出する無線データのデータ長を前記妨害波の発生していない間隔に合わせて設定変更する手段とを備え、
前記モニタ手段は、少なくとも前記妨害波によって無線回線が継続的に悪化した場合に使用可能な他の通信チャネルの電界強度をモニタし、
前記送出手段は、前記モニタ手段のモニタ結果を基に前記無線データを送出するチャネルを他のチャネルへ変更している。

本発明による伝送路回避方法は、送信側の無線機から送信された無線データを受信側の無線機にて受取る無線データ通信システムに用いられる伝送路回避方法であって、
前記無線機が、送信側及び受信側で少なくとも妨害波によって無線回線状況が悪化した場合に前記妨害波の電界強度をモニタする第１の処理と、前記第１の処理のモニタ結果を基に前記妨害波の発生間隔を検知する第２の処理と、前記第２の処理で検知された発生間隔を基に前記妨害波の送出されていないタイミングで前記無線データを送出する第３の処理と、送出する無線データのデータ長を前記妨害波の発生していない間隔に合わせて設定変更する処理とを実行し、
前記第１の処理は、少なくとも前記妨害波によって無線回線が継続的に悪化した場合に使用可能な他の通信チャネルの電界強度をモニタし、
前記第３の処理は、前記第１の処理のモニタ結果を基に前記無線データを送出するチャネルを他のチャネルへ変更している。

本発明によるプログラムは、送信側の無線機から送信された無線データを受信側の無線機にて受取る無線データ通信システムにおいて前記無線機内のコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
送信側及び受信側で少なくとも妨害波によって無線回線状況が悪化した場合に前記妨害波の電界強度をモニタする第１の処理と、そのモニタ結果を基に前記妨害波の発生間隔を検知する第２の処理と、この検知された発生間隔を基に前記妨害波の送出されていないタイミングで前記無線データを送出する第３の処理と、送出する無線データのデータ長を前記妨害波の発生していない間隔に合わせて設定変更する処理とを含み、
前記第１の処理において、少なくとも前記妨害波によって無線回線が継続的に悪化した場合に使用可能な他の通信チャネルの電界強度をモニタさせ、
前記第３の処理において、前記第１の処理のモニタ結果を基に前記無線データを送出するチャネルを他のチャネルへ変更させることを特徴とする。

すなわち、本発明の無線データ通信システムは、無線通信方式によってデータ通信を行っているシステムにおいて、送信側及び受信側で希望波に対して妨害波等によって無線回線状況が悪化した場合、妨害波の電界強度をモニタすることによって、妨害波の発生間隔を検知し、妨害波の送出されていないタイミングで無線データを送出している。

また、本発明の無線データ通信システムでは、送出するデータ長を妨害波の発生していない間隔に合わせて設定することによって、妨害波を回避している。さらに、本発明の無線データ通信システムでは、妨害波等によって無線回線が継続的に悪化した場合、使用可能な他の通信チャネルも同時に電界強度をモニタし、他のチャネルへの変更を行っている。

本発明の無線データ通信システムでは、受信側から応答がない場合、送信側無線機にて、妨害波の影響を少なくするために、上記と同様に、他の通信チャネルへの変更を行う。また、本発明の無線データ通信システムでは、受信側においても電界強度をモニタし、通信データを受信するまで、使用可能な他のチャネルをスキャンしている。さらに、本発明の無線データ通信システムでは、送信側においても受信側から正常応答があるまで送信データを送出することで、確実な伝送路を構築することが可能となる。

これによって、本発明の無線データ通信システムでは、送信側で妨害波及び他の使用可能なチャネルの電界強度をモニタし、妨害波の発生間隔を検知することによって、送信データ長の設定及び使用可能な通信チャネルの変更を行い、妨害波の発生していない間及び妨害波の発生していないチャネルに送信することによって、妨害波を回避することが可能となる。

また、本発明の無線データ通信システムでは、受信側で妨害波が発生している場合においても、送信側でデータ長の設定を変えて再送を行い、正常に通信を行えるデータ長を見つけることによって、妨害波の影響を減少させることが可能となる。

さらに、本発明の無線データ通信システムでは、通信を行えるデータ長によって使用可能な他のチャネルへの変更を行い、通信を確実に行うことが可能な回線へ変更することによって、妨害波の影響を回避することが可能となる。さらにまた、本発明の無線データ通信システムでは、無線伝送速度が高速になるにつれて妨害波の影響で送信間隔が短くてもデータ量が多くなるので、有効なデータ通信を行うことが可能となる。

本発明は、以下に述べるような構成及び動作とすることで、無線データ通信における妨害波を回避することができるという効果が得られる。

次に、本発明の実施例について図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施例による無線機の構成を示すブロック図である。図１において、無線機１はＣＰＵ（中央処理装置）１１と、ＣＰＵ１１が実行する制御プログラム１２ａを格納するメインメモリ１２と、ＣＰＵ１１が制御プログラム１２ａを実行する際に作業領域として使用する記憶装置１３と、無線データ通信の制御を行う無線通信制御部１４と、アンテナ１５と、妨害波の電界強度をモニタする妨害波電界強度モニタ部１６とから構成されている。

尚、記憶装置１３には現在の送信データ長を保持する送信データ長保持部１３１と、現在のチャネル情報を保持するチャネル情報保持部１３２とが設けられている。また、ＣＰＵ１１、メインメモリ１２、記憶装置１３、無線通信制御部１４、妨害波電界強度モニタ部１６はそれぞれ内部バス１００にて相互に接続されている。

図２は本発明の一実施例による無線データ通信システムの構成例を示すブロック図である。図２において、本発明の一実施例による無線データ通信システムは無線機１と無線機２とから構成されている。尚、この無線データ通信システムにおいては、無線機１側に妨害波１０１、無線機２側に妨害波１０２がそれぞれ発生しているものとする。また、無線機１及び無線機２は上記の図１に示す無線機１と同様の構成になっているものとする。

図３は図１に示す妨害波電界強度モニタ部１６による妨害波の電界強度のモニタ動作を示す図であり、図４は本発明の一実施例による無線機１による妨害波の電界強度のモニタ動作を示すフローチャートである。これら図１〜図４を参照して本発明の一実施例による無線機１による妨害波の電界強度のモニタ動作について説明する。尚、図４に示す動作はＣＰＵ１１が制御プログラム１２ａを実行することで実現される。

送信側の無線機１は、待ち受け状態において常に妨害波の受信電界強度（ＲＳＳＩ：Ｒｅｃｅｉｖｅｄ Ｓｉｇｎａｌ Ｓｔｒｅｎｇｔｈ Ｉｎｄｉｃａｔｏｒ）レベルをモニタしている。受信電界強度レベルのモニタを行う場合、無線機１は受信電界強度レベルをＡ／Ｄ（アナログ／ディジタル）変換によって一定間隔でサンプリングを行う（図３参照）（図４ステップＳ１）。

無線機１は受信電界強度レベルの低い時に何回サンプリングを行ったかで妨害波のない時間を算出する（図４ステップＳ２〜Ｓ５）。無線機１はこの算出された時間を基に送信データのデータ長を設定する（図４ステップＳ６）。送信データは同期用のプリアンブル及びヘッダ部を固定とし、それ以外のデータ部を可変とすることによってデータ長を設定する。また、ヘッダ部には受信側でデータ長の設定を変えたことがわかるようにフラグをたてておく。送信を行う際に、無線機１は受信電界強度レベルに同期して送信を行う。

図５は本発明の一実施例による無線データ通信システムにおけるデータ長の可変処理を示す図であり、図６は本発明の一実施例による無線データ通信システムにおけるチャネル変更処理を示す図である。

図５においては送信側の無線機１から送信が行われたが、受信側の無線機２に妨害波が発生している場合の妨害波の回避処理を示している。送信側の無線機１からデータ長「１０」で送信されてきたが［図５（ａ）参照］、受信側の無線機２の妨害波の影響で通信が成立しなかった場合、送信側の無線機１はデータ長を「５」に変更して再送を行う［図５（ｂ）参照］。

それでも、通信が成立しなかった場合、送信側の無線機１はさらにデータ長を変更し、データ長を「１」で送信を行う［図５（ｃ）参照］。ここで、通信が成立すれば、送信側の無線機１はその後、データ長「１」で送信を行う。

図６において、送信側の無線機１は継続して妨害波が発生し、データ長を短くしても通信が成立せず、妨害波の受信電界強度レベルが継続して高く、受信機からの応答がない等の条件によって、他のチャネルにおける受信電界強度レベルのモニタ値によって空きチャネルへ変更し、通信可能な伝送路を確保する。

受信側の無線機２では、ある一定時間データがない場合、通信チャンネルの受信電界強度レベルが高い場合に、他の通信チャネルのスキャンを行い、送信側の無線機１が送信した通信データによって空きチャネルへ変更し、通信可能な伝送路を確保する。

このように、本実施例では、送信側で妨害波及び他の使用可能なチャネルの電界強度レベルをモニタし、妨害波の発生間隔を検知することによって、送信データ長の設定及び使用可能な通信チャネルへの変更を行い、妨害波の発生していない間及び妨害波の発生していないチャネルにて送信することによって、妨害波を回避することができる。

また、本実施例では、受信側で妨害波が発生している場合においても、送信側でデータ長の設定を変えることによって再送を行い、正常に通信を行えるデータ長を見つけることによって、妨害波の影響を減少させることができる。さらに、本実施例では、通信を行えるデータ長によって使用可能な他のチャネルへの変更を行い、通信を確実に行うことができる回線へ変更することで、妨害波の影響を回避することができる。尚、本実施例では、無線伝送速度が高速になるにつれて妨害波の影響で送信間隔が短くてもデータ量が多くなるので、有効なデータ通信を行うことができる。

送信側において妨害波の影響がなく、受信側のみ無線回線状況が悪化した場合においても、送信側にて受信側の応答を一定時間認識し、受信側の応答がない場合に使用可能な他のチャネルへの変更を行うことで、妨害波を回避することができる。

本発明の一実施例による無線機の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施例による無線データ通信システムの構成例を示すブロック図である。 図１に示す妨害波電界強度モニタ部による妨害波の電界強度のモニタ動作を示す図である。 本発明の一実施例による無線機による妨害波の電界強度のモニタ動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施例による無線データ通信システムにおけるデータ長の可変処理を示す図である。 本発明の一実施例による無線データ通信システムにおけるチャネル変更処理を示す図である。

符号の説明

１，２ 無線機
１１ ＣＰＵ
１２ メインメモリ
１２ａ 制御プログラム
１３ 記憶装置
１４ 無線通信制御部
１５ アンテナ
１６ 妨害波電界強度モニタ部
１００ 内部バス
１０１，１０２ 妨害波
１３１ 送信データ長保持部
１３２ チャネル情報保持部

Claims (13)

1. 送信側の無線機から送信された無線データを受信側の無線機にて受取る無線データ通信システムであって、
   前記無線機は、送信側及び受信側で少なくとも妨害波によって無線回線状況が悪化した場合に前記妨害波の電界強度をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段のモニタ結果を基に前記妨害波の発生間隔を検知する検知手段と、前記検知手段で検知された発生間隔を基に前記妨害波の送出されていないタイミングで前記無線データを送出する送出手段と、送出する無線データのデータ長を前記妨害波の発生していない間隔に合わせて設定変更する手段とを有し、
   前記モニタ手段は、少なくとも前記妨害波によって無線回線が継続的に悪化した場合に使用可能な他の通信チャネルの電界強度をモニタし、
   前記送出手段は、前記モニタ手段のモニタ結果を基に前記無線データを送出するチャネルを他のチャネルへ変更することを特徴とする無線データ通信システム。
2. 前記送信側の無線機は、前記受信側から応答がない場合に前記無線データを送出するチャネルを他のチャネルへ変更することを特徴とする請求項１記載の無線データ通信システム。
3. 前記受信側の無線機は、前記電界強度レベルをモニタし、前記無線データを受信するまで使用可能な他のチャネルをスキャンすることを特徴とする請求項１または請求項２記載の無線データ通信システム。
4. 前記送信側の無線機は、前記受信側の無線機から正常応答があるまで前記無線データを送出することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか記載の無線データ通信システム。
5. 送信側から送信された無線データを受信側にて受取る無線機であって、
   前記送信側及び前記受信側で少なくとも妨害波によって無線回線状況が悪化した場合に前記妨害波の電界強度をモニタするモニタ手段と、前記モニタ手段のモニタ結果を基に前記妨害波の発生間隔を検知する検知手段と、前記検知手段で検知された発生間隔を基に前記妨害波の送出されていないタイミングで前記無線データを送出する送出手段と、送出する無線データのデータ長を前記妨害波の発生していない間隔に合わせて設定変更する手段とを有し、
   前記モニタ手段は、少なくとも前記妨害波によって無線回線が継続的に悪化した場合に使用可能な他の通信チャネルの電界強度をモニタし、
   前記送出手段は、前記モニタ手段のモニタ結果を基に前記無線データを送出するチャネルを他のチャネルへ変更することを特徴とする無線機。
6. 前記送信側において、前記受信側から応答がない場合に前記無線データを送出するチャネルを他のチャネルへ変更することを特徴とする請求項５記載の無線機。
7. 前記受信側において、前記電界強度レベルをモニタし、前記無線データを受信するまで使用可能な他のチャネルをスキャンすることを特徴とする請求項５または請求項６記載の無線機。
8. 前記送信側において、前記受信側から正常応答があるまで前記無線データを送出することを特徴とする請求項５から請求項７のいずれか記載の無線機。
9. 送信側の無線機から送信された無線データを受信側の無線機にて受取る無線データ通信システムに用いられる伝送路回避方法であって、
   前記無線機が、送信側及び受信側で少なくとも妨害波によって無線回線状況が悪化した場合に前記妨害波の電界強度をモニタする第１の処理と、前記第１の処理のモニタ結果を基に前記妨害波の発生間隔を検知する第２の処理と、前記第２の処理で検知された発生間隔を基に前記妨害波の送出されていないタイミングで前記無線データを送出する第３の処理と、送出する無線データのデータ長を前記妨害波の発生していない間隔に合わせて設定変更する処理とを実行し、
   前記第１の処理において、少なくとも前記妨害波によって無線回線が継続的に悪化した場合に使用可能な他の通信チャネルの電界強度をモニタし、
   前記第３の処理において、前記第１の処理のモニタ結果を基に前記無線データを送出するチャネルを他のチャネルへ変更することを特徴とする伝送路回避方法。
10. 前記送信側の無線機が、前記受信側から応答がない場合に前記無線データを送出するチャネルを他のチャネルへ変更することを特徴とする請求項９記載の伝送路回避方法。
11. 前記受信側の無線機が、前記電界強度レベルをモニタし、前記無線データを受信するまで使用可能な他のチャネルをスキャンすることを特徴とする請求項９または請求項１０記載の伝送路回避方法。
12. 前記送信側の無線機が、前記受信側の無線機から正常応答があるまで前記無線データを送出することを特徴とする請求項９から請求項１１のいずれか記載の伝送路回避方法。
13. 送信側の無線機から送信された無線データを受信側の無線機にて受取る無線データ通信システムにおいて前記無線機内のコンピュータに実行させるためのプログラムであって、
    送信側及び受信側で少なくとも妨害波によって無線回線状況が悪化した場合に前記妨害波の電界強度をモニタする第１の処理と、そのモニタ結果を基に前記妨害波の発生間隔を検知する第２の処理と、この検知された発生間隔を基に前記妨害波の送出されていないタイミングで前記無線データを送出する第３の処理と、送出する無線データのデータ長を前記妨害波の発生していない間隔に合わせて設定変更する処理とを含み、
    前記第１の処理において、少なくとも前記妨害波によって無線回線が継続的に悪化した場合に使用可能な他の通信チャネルの電界強度をモニタさせ、
    前記第３の処理において、前記第１の処理のモニタ結果を基に前記無線データを送出するチャネルを他のチャネルへ変更させることを特徴とするプログラム。

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