JP5169284B2 - Wireless communication apparatus, communication collision avoidance method, program, and recording medium therefor - Google Patents

Wireless communication apparatus, communication collision avoidance method, program, and recording medium therefor

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Description

本発明は、2以上のアンテナ及び対応する無線送受信器を有する無線通信装置と、そのような装置における通信衝突回避方法、プログラム及びその記録媒体とに関する。   The present invention relates to a wireless communication device having two or more antennas and a corresponding wireless transceiver, and a communication collision avoidance method, a program, and a recording medium thereof in such a device.

近年、無線通信システムにおいて、有限な周波数帯を使用して通信を行うことに起因して、パケット損失の問題が深刻化している。   In recent years, in wireless communication systems, the problem of packet loss has become serious due to communication using a finite frequency band.

パケット衝突回避技術として、無線LAN用のIEEE802.11規格では、CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance)方式と称されるアクセス制御方式が使用される。この方式は、他のアクセスポイントが通信中であるかどうかを検出し、通信中である場合には待機し、その後、他のアクセスポイントの通信が検出されなくなった後、一定時間の遅延をもって送信を開始する仕組みである。これによって、各アクセスポイントの送信開始タイミングはばらつきを持つこととなり、パケット衝突の確率は低くなる。   As a packet collision avoidance technique, an IEEE 802.11 standard for wireless LAN uses an access control method called CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) method. This method detects whether another access point is communicating, waits if it is communicating, and then transmits after a certain time delay after the other access point communication is not detected. It is a mechanism to start. As a result, the transmission start timing of each access point varies, and the probability of packet collision is low.

しかし、他のアクセスポイントが自局と異なる通信チャネルを使用する場合には、CSMA/CA方式は有用でない。例えば、無線LAN(Local Area Network)では、使用アクセスポイントが多いと、チャネル間の間隔が狭まり、その結果、他の通信チャネルにおける通信パケットと自チャネルにおける通信パケットとの衝突頻度が高まる。   However, when another access point uses a communication channel different from that of the local station, the CSMA / CA method is not useful. For example, in a wireless local area network (LAN), when there are many access points used, the interval between channels is narrowed, and as a result, the frequency of collision between communication packets in other communication channels and communication packets in the own channel increases.

図10は、通信チャネル(6ch)と隣接チャネル(5ch)との間で生ずるOFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)信号の衝突の様子を表す。各チャネルは、無線LANで使用される2.4GHz帯において5MHz間隔で規定される。無線LANによる通信では、データ送受信のために約20MHzの帯域が必要とされるので、図10に表されるように、通信チャネルと隣接チャネルとの間で電波干渉が生じ、結果としてパケット衝突が生ずる。   FIG. 10 shows a state of collision of OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) signals generated between the communication channel (6ch) and the adjacent channel (5ch). Each channel is defined at 5 MHz intervals in the 2.4 GHz band used in the wireless LAN. In communication by wireless LAN, a band of about 20 MHz is required for data transmission / reception, and as shown in FIG. 10, radio wave interference occurs between the communication channel and the adjacent channel, resulting in packet collision. Arise.

従って、異なる通信チャネルにおけるパケットとの衝突を回避するために、他のパケット衝突回避技術として以下のものが考えられている。   Therefore, in order to avoid collision with packets in different communication channels, the following techniques are considered as other packet collision avoidance techniques.

複数種の無線通信方式を同じエリアで同時に使用することを可能にすることが知られる。この技術は、例えば特許番号第3607632号(特許文献1)に記載されており、一例としてBluetooth(登録商標)及び無線LANのような同一の無線周波数帯を使用する無線通信環境で、使用周波数帯の複数のチャネルの閾値を検出することで、無線LANで使用している帯域を判別し、Bluetooth通信では、無線LANで使用されている周波数帯を除外してホッピングを行うという制御方法である。   It is known to allow multiple types of wireless communication schemes to be used simultaneously in the same area. This technique is described in, for example, Japanese Patent No. 3607632 (Patent Document 1), and as an example, in a wireless communication environment using the same wireless frequency band such as Bluetooth (registered trademark) and wireless LAN, the used frequency band. In this control method, the bandwidth used in the wireless LAN is determined by detecting the thresholds of the plurality of channels, and in Bluetooth communication, hopping is performed by excluding the frequency band used in the wireless LAN.

また、アダプティブアンテナの指向性を制御することが知られる。この技術は、例えば特開2007−13811号公報(特許文献2)に記載されており、アンテナの指向性を制御することで他からの干渉波の影響を少なくする方向に制御して無線信号を送受信することができるので、信号電力を大きくすること及び信号誤りを低減することを可能にする。   It is also known to control the directivity of an adaptive antenna. This technique is described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-13811 (Patent Document 2), and by controlling the directivity of the antenna, the radio signal is controlled in a direction that reduces the influence of interference waves from others. Since transmission and reception are possible, it is possible to increase signal power and reduce signal errors.

また、周波数選択度の高い狭帯域フィルタ(SAWフィルタ等。)を使用することが知られる。なお、「選択度」とは、受信しようとする電波を多数の電波の中からどの程度まで分離して、混信なく受信することができるのかを表す。ここで、「選択度が高い」ということは、混信に強いことを意味する。この技術は、例えば特許番号第3465707号(特許文献3)に記載されており、RSSI(Received Signal Strength Indicator)系には狭帯域チャネルフィルタリングを、受信復調系には広帯域チャネルフィルタリングを夫々実施することによって、変調送受信波の占有帯域幅及び変調サイドローブは広く、一方周波数チャネルの間隔は狭い過酷な周波数配置上で運用されるキャリアセンス多重接続方式を特徴とするブロードバンドパケット無線通信システムにおいて、複数の基地局間及び端末間での互いの受信隣接チャネル干渉特性を改善することを可能にする。   It is also known to use a narrow band filter (SAW filter or the like) with high frequency selectivity. Note that “selectivity” indicates how much a radio wave to be received can be separated from a large number of radio waves and received without interference. Here, “high selectivity” means strong against interference. This technique is described in, for example, Japanese Patent No. 3465707 (Patent Document 3). Narrowband channel filtering is performed for an RSSI (Received Signal Strength Indicator) system, and wideband channel filtering is performed for a reception demodulation system. In a broadband packet radio communication system characterized by a carrier sense multiple access system operated on a harsh frequency arrangement where the occupied bandwidth and modulation side lobes of modulated transmission / reception waves are wide, while the frequency channel spacing is narrow, It is possible to improve the mutual reception adjacent channel interference characteristics between base stations and terminals.

他方で、無線LANの高速化を目的として、複数のアンテナを組み合わせてデータ送受信の帯域を広げる無線通信技術としてMIMO(Multiple Input Multiple Output)が注目されている。これによって、理論上、異なるデータの同時通信が可能となり、アンテナが2本ならば2倍に、3本ならば3倍に帯域幅が増えたのと同等の効果が得られる。MIMOは、実効100Mbps超の高速無線LAN規格であるIEEE802.11nで導入される。
特許第3607632号 特開2007−13811号公報 特許第3465707号
On the other hand, MIMO (Multiple Input Multiple Output) has been attracting attention as a wireless communication technique for expanding the data transmission / reception band by combining a plurality of antennas for the purpose of speeding up the wireless LAN. In theory, simultaneous communication of different data becomes possible, and an effect equivalent to that when the number of antennas is two is increased twice, and when the number of antennas is three, the same effect is obtained. MIMO is introduced in IEEE802.11n, which is a high-speed wireless LAN standard with an effective over 100 Mbps.
Japanese Patent No. 3607632 JP 2007-13811 A Japanese Patent No. 3465707

しかし、新たな規格であるIEEE802.11nは、有限な周波数帯において既存の規格IEEE802.11b/g/aと共用されるため、パケット損失の問題はより深刻となり、結果として高速化が図れない場合があるという問題がある。従って、MIMOを採用した無線通信システムにおいてもパケット衝突回避技術が重要である。しかし、上述した従来のパケット衝突回避技術では、異なる端末が送出したパケット同士の衝突を回避することを目的としており、MIMOのように複数のアンテナを有して、夫々のアンテナからパケットを送出する端末において、その端末自身が送出したパケット同士の衝突を回避することはできないという問題がある。   However, since the new standard IEEE802.11n is shared with the existing standard IEEE802.11b / g / a in a finite frequency band, the problem of packet loss becomes more serious, and as a result, the speed cannot be increased. There is a problem that there is. Therefore, a packet collision avoidance technique is important even in a wireless communication system employing MIMO. However, the conventional packet collision avoidance technique described above is intended to avoid collision between packets transmitted from different terminals, and has a plurality of antennas as in MIMO and transmits packets from each antenna. There is a problem that a terminal cannot avoid collision between packets transmitted by the terminal itself.

本発明は、以上の問題を鑑み、2以上のアンテナ及び対応する無線送受信器を有する無線通信装置であって、自身及び他の端末から送出された電波による通信衝突を回避することが可能な無線通信装置を提供することを目的とする。また、本発明は、2以上のアンテナ及び対応する無線送受信器を有する無線通信装置において、自身及び他の端末から送出された電波による通信衝突を回避することを可能にする通信衝突回避方法と、そのような通信衝突回避のための手順をコンピュータに実行させる通信衝突回避プログラム及びその記録媒体とを提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention is a wireless communication apparatus having two or more antennas and corresponding wireless transceivers, and is capable of avoiding a communication collision caused by radio waves transmitted from itself and other terminals. An object is to provide a communication device. Further, the present invention provides a communication collision avoidance method capable of avoiding a communication collision caused by radio waves transmitted from itself and other terminals in a wireless communication apparatus having two or more antennas and a corresponding wireless transceiver, An object of the present invention is to provide a communication collision avoidance program for causing a computer to execute such a procedure for communication collision avoidance, and a recording medium thereof.

上記目的を達成するために、本発明の無線通信装置は、2以上のアンテナ及び対応する無線送受信器を有する無線通信装置であって、前記無線送受信器のうち少なくとも1つの無線送受信器は所定の通信用周波数チャネルに設定され、前記無線送受信器のうち少なくとも1つの他の無線送受信器は前記通信用周波数チャネルとは異なる検出用周波数チャネルに設定されるよう、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルを決定する2以上の周波数チャネル決定手段と、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにある電波を検出する電波検出手段と、前記電波検出手段で検出された電波の状態を判断する電波状態判断手段と、前記電波状態判断手段による判断結果を通信衝突回避手段に通知する通知手段とを有し、前記通信衝突回避手段は、前記通知手段からの通知に基づいて、通信衝突回避のための信号送出タイミング制御動作を行うことを特徴とする。   In order to achieve the above object, a wireless communication apparatus of the present invention is a wireless communication apparatus having two or more antennas and a corresponding wireless transceiver, wherein at least one of the wireless transceivers is a predetermined one. The communication frequency channel and the detection frequency channel are set such that at least one other radio transmitter / receiver is set to a detection frequency channel different from the communication frequency channel. Two or more frequency channel determination means for determining a frequency channel, radio wave detection means for detecting radio waves in the communication frequency channel and the detection frequency channel, and a state of the radio wave detected by the radio wave detection means A radio wave condition determining unit; and a notifying unit for notifying the communication collision avoidance unit of a determination result by the radio wave condition determining unit. The communication collision avoidance means, based on the notification from the notification unit, and performs signal transmission timing control operation for the communication collision avoidance.

これによって、通信用周波数チャネルに限らず、通信衝突が起こり得る他の周波数チャネルについても電波状態を確認することが可能となり、自身と異なる周波数チャネルを使用する他の端末との間での通信衝突の発生を回避することができる。   This makes it possible to check radio wave conditions not only for communication frequency channels but also for other frequency channels where communication collisions can occur, and for communication collisions with other terminals that use a frequency channel different from itself. Can be avoided.

当該無線通信装置において、前記通知手段は、全ての前記無線送受信器がデータを送信していない場合に、前記電波状態判断手段による判断結果を通信衝突回避手段に通知する。   In the wireless communication apparatus, the notification means notifies the communication collision avoidance means of the determination result by the radio wave state determination means when all the wireless transceivers are not transmitting data.

これによって、自身が送出した複数の電波同士による通信衝突の発生を回避することができる。   As a result, it is possible to avoid the occurrence of a communication collision caused by a plurality of radio waves transmitted by itself.

当該無線通信装置において、前記電波状態判断手段は、前記電波検出手段で検出された電波の強さが所定の閾値よりも高い場合に、当該電波は検出されたとみなし、当該電波の強さが前記所定の閾値よりも低い場合に、当該電波は検出されなかったとみなす比較手段と、前記比較手段によって前記電波検出手段で検出された電波のうち少なくとも1つが検出されたとみなされるならば、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにおける電波状態はビジーであると判断する論理手段とを有する、前記通信衝突回避手段は、前記電波状態判断手段から前記通知手段を介して前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにおける電波状態がビジーでない旨の通知を受けた場合に、通信衝突回避のための信号送出タイミング制御動作を行う。   In the wireless communication apparatus, the radio wave state determination unit considers that the radio wave is detected when the strength of the radio wave detected by the radio wave detection unit is higher than a predetermined threshold, and the strength of the radio wave is When it is considered that at least one of the radio waves detected by the radio wave detection means by the comparison means and the comparison means that the radio waves are not detected when the threshold is lower than a predetermined threshold, the communication Logic communication means for determining that the radio wave condition in the frequency channel and the detection frequency channel is busy, the communication collision avoidance means is configured to transmit the communication frequency channel and the communication from the radio wave condition determination means via the notification means. Signal transmission timing for avoiding communication collision when receiving notification that the radio wave condition in the detection frequency channel is not busy Perform a grayed control operation.

これによって、実際に通信衝突が生ずるほどの強さを有する電波が他の端末によって送出されているかどうかを判断することができる。   As a result, it is possible to determine whether or not a radio wave having such a strength that a communication collision actually occurs is transmitted by another terminal.

当該無線通信装置は、前記通信用周波数チャネルを選択する周波数チャネル選択手段を更に有し、前記周波数チャネル決定手段は、前記周波数チャネル選択手段で選択された前記通信用周波数チャネルの少なくとも片側又は両側の隣接周波数を前記検出用周波数チャネルとする。この無線通信装置において、前記周波数選択手段は、ユーザ入力又は周波数スキャンによって前記通信用周波数チャネルを選択する。   The wireless communication apparatus further includes a frequency channel selection unit that selects the communication frequency channel, and the frequency channel determination unit includes at least one side or both sides of the communication frequency channel selected by the frequency channel selection unit. The adjacent frequency is set as the detection frequency channel. In this wireless communication apparatus, the frequency selection means selects the communication frequency channel by user input or frequency scan.

これによって、通信衝突が起こり得る隣接周波数チャネルに関する情報を取得する段階を経ずに、容易に隣接周波数チャネルをRFトランシーバに設定して、その電波を受信することができる。   Accordingly, it is possible to easily set the adjacent frequency channel in the RF transceiver and receive the radio wave without obtaining the information regarding the adjacent frequency channel in which a communication collision may occur.

当該無線通信装置において、前記通信用周波数チャネル以外の他の周波数チャネルが存在しないと予め認識されている場合に、前記通信周波数チャネル決定手段は、前記無線送受信器の夫々を介して同じ前記通信用周波数チャネルにおいて多重分割されたデータが同時に送出されるように、全ての前記無線送受信器を同じ前記通信用周波数チャネルに設定する。   In the wireless communication apparatus, when it is recognized in advance that there is no other frequency channel other than the communication frequency channel, the communication frequency channel determination means uses the same communication channel via each of the wireless transceivers. All the wireless transceivers are set to the same communication frequency channel so that the data divided and multiplexed in the frequency channel are transmitted simultaneously.

例えば他の端末がない有限な空間等、通信衝突が起こり得る周波数チャネルが存在しないと予め分かっている状況においては、通信用周波数チャネル以外の周波数チャネルについて電波検出を行う必要はないため、これによって、不要な電波検出段階を省略することができる。   For example, in a situation where it is known in advance that there is no frequency channel where communication collision can occur, such as a finite space where there is no other terminal, it is not necessary to perform radio wave detection on frequency channels other than the communication frequency channel. Unnecessary radio wave detection steps can be omitted.

当該無線通信装置において、前記所定の閾値は、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルの夫々で異なる値を有する。   In the wireless communication apparatus, the predetermined threshold has different values for each of the communication frequency channel and the detection frequency channel.

これによって、装置の受信S/N特性が良く、通信用周波数チャネルに合わせた閾値では他の周波数チャネルにある電波を全く検出できない場合であっても、異なる値を閾値として設定することで他の周波数チャネルにある電波を検出することができる。   As a result, the reception S / N characteristic of the device is good, and even if radio waves in other frequency channels cannot be detected at all with the thresholds matched to the communication frequency channel, other values can be set by setting different values as threshold values. Radio waves in the frequency channel can be detected.

当該無線通信装置において、前記通信衝突回避手段による通信衝突回避のための信号送出タイミング制御動作はバックオフ制御である。   In the wireless communication apparatus, the signal transmission timing control operation for avoiding a communication collision by the communication collision avoiding means is back-off control.

上記目的を達成するために、本発明の通信衝突回避方法は、2以上のアンテナ及び対応する無線送受信器を有する無線通信装置における通信衝突回避方法であって、前記無線送受信器のうち少なくとも1つの無線送受信器は所定の通信用周波数チャネルに設定され、前記無線送受信器のうち少なくとも1つの他の無線送受信器は前記通信用周波数チャネルとは異なる検出用周波数チャネルに設定されるよう、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルを決定する周波数チャネル決定ステップと、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにある電波を検出する電波検出ステップと、前記電波検出ステップで検出した電波の状態を判断する電波状態判断ステップと、前記電波状態判断ステップで得られた判断結果を通知する通知ステップと、前記通知ステップによる通知に基づいて、通信衝突回避のための信号送出タイミング制御を行う送出タイミング制御ステップとを有する。   In order to achieve the above object, a communication collision avoidance method according to the present invention is a communication collision avoidance method in a wireless communication apparatus having two or more antennas and a corresponding wireless transceiver, wherein at least one of the wireless transceivers The radio transceiver is set to a predetermined communication frequency channel, and at least one other radio transceiver of the radio transceiver is set to a detection frequency channel different from the communication frequency channel. A frequency channel determination step for determining a frequency channel and the detection frequency channel, a radio wave detection step for detecting a radio wave in the communication frequency channel and the detection frequency channel, and a state of the radio wave detected in the radio wave detection step. Radio wave condition determination step for determination, and determination result obtained in the radio wave condition determination step A notification step of notifying that, based on the notification by the notification step, and a transmission timing control step of performing signal transmission timing control for communication collision avoidance.

当該通信衝突回避方法に従って、前記電波状態判断ステップで得られた判断結果は、前記通知ステップにおいて、全ての前記無線送受信器がデータを送信していない場合に通知される。   According to the communication collision avoidance method, the determination result obtained in the radio wave state determination step is notified in the notification step when all the wireless transceivers are not transmitting data.

当該通信衝突回避方法に従って、前記電波状態判断ステップは、前記電波検出ステップで検出された電波の強さを所定の閾値を比較する比較ステップと、前記電波の強さが前記所定の閾値よりも高い場合に、当該電波は検出されたとみなし、前記電波の強さが前記所定の閾値よりも低い場合に、当該電波は検出されなかったとみなす電波検出判断ステップと、前記電波検出判断ステップにおいて前記電波のうち少なくとも1つが検出されたとみなされるならば、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにおける電波状態はビジーであると判断する電波状態判断ステップとを有し、前記送出タイミング制御ステップにおいて、前記信号送出タイミング制御は、前記通知ステップによって通知される前記判断結果が、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにおける電波状態がビジーでないことを示す場合に実行される。   According to the communication collision avoidance method, the radio wave state determination step includes a comparison step for comparing the strength of the radio wave detected in the radio wave detection step with a predetermined threshold value, and the strength of the radio wave is higher than the predetermined threshold value. The radio wave is considered to be detected, and when the strength of the radio wave is lower than the predetermined threshold, the radio wave detection judgment step that the radio wave is considered not to be detected, and the radio wave detection judgment step A radio wave state determining step for determining that the radio wave state in the communication frequency channel and the detection frequency channel is busy if at least one of them is detected, and in the transmission timing control step, In the signal transmission timing control, the determination result notified in the notification step is Radio wave condition at wave numbers of channels and the detection frequency channel is performed to indicate that it is not busy.

当該通信衝突回避方法は、前記通信用周波数チャネルを選択する周波数チャネル選択ステップを更に有し、前記周波数チャネル決定ステップにおいて、前記検出用周波数チャネルは、前記周波数チャネル選択ステップで選択された前記通信用周波数チャネルの少なくとも片側又は両側の隣接周波数に設定される。   The communication collision avoidance method further includes a frequency channel selection step of selecting the communication frequency channel, and in the frequency channel determination step, the detection frequency channel is the communication channel selected in the frequency channel selection step. It is set to an adjacent frequency on at least one side or both sides of the frequency channel.

当該通信衝突回避方法に従って、前記周波数選択ステップにおいて、前記通信用周波数チャネルはユーザ入力又は周波数スキャンによって選択される。   According to the communication collision avoidance method, in the frequency selection step, the communication frequency channel is selected by user input or frequency scan.

当該通信衝突回避方法において、前記通信用周波数チャネル以外の他の周波数チャネルが存在しないと予め認識されている場合に、前記通信周波数チャネル決定ステップは、前記無線送受信器の夫々を介して同じ前記通信用周波数チャネルにおいて多重分割されたデータが同時に送出されるように、全ての前記無線送受信器を同じ前記通信用周波数チャネルに設定する。   In the communication collision avoidance method, when it is recognized in advance that there is no other frequency channel other than the communication frequency channel, the communication frequency channel determination step includes the same communication via each of the radio transceivers. All the radio transceivers are set to the same communication frequency channel so that the data divided and multiplexed in the frequency channel for transmission is transmitted simultaneously.

上記目的を達成するために、本発明は、上述したような通信衝突回避のための手順をコンピュータに実行させる通信衝突回避プログラム及びその記録媒体に適用されても良い。   In order to achieve the above object, the present invention may be applied to a communication collision avoidance program that causes a computer to execute a procedure for avoiding communication collision as described above, and a recording medium thereof.

本発明に従って、2以上のアンテナ及び対応する無線送受信器を有する無線通信装置であって、自身及び他の端末から送出された電波による通信衝突を回避することが可能な無線通信装置を提供することが可能となる。また、本発明に従って、2以上のアンテナ及び対応する無線送受信器を有する無線通信装置において、自身及び他の端末から送出された電波による通信衝突を回避することを可能にする通信衝突回避方法と、そのような通信衝突回避のための手順をコンピュータに実行させる通信衝突回避プログラム及びその記録媒体とを提供することが可能となる。   According to the present invention, there is provided a wireless communication apparatus having two or more antennas and a corresponding wireless transmitter / receiver, and capable of avoiding a communication collision caused by radio waves transmitted from itself and other terminals. Is possible. Further, according to the present invention, in a wireless communication device having two or more antennas and a corresponding wireless transceiver, a communication collision avoidance method capable of avoiding a communication collision caused by radio waves transmitted from itself and other terminals, It is possible to provide a communication collision avoidance program for causing a computer to execute such a procedure for avoiding communication collision and a recording medium thereof.

以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付の図面を参照して説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

[構成]
図1は、本発明の実施形態に従うMIMO方式の無線通信装置の構成を表す。
[Constitution]
FIG. 1 shows a configuration of a MIMO wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention.

図1の無線通信装置1は、従来のMIMO方式の無線通信装置で一般的に見られる構成と同様に、複数のRF(Radio Frequency)系統と、受信信号の検波及び送信信号の変調を行う変復調部118と、送受側端末との通信規約(例えば、情報フォーマット及び交信手順等。)を定義するプロトコル部119と、無線通信装置1の各部の動作を制御する制御部120、ユーザ入力を受け取るユーザ入力インターフェース123とを有する。各RF系統は、アンテナ100〜102と、送受信を切り替えるスイッチ103〜105と、無線信号送受信器としてのRFトランシーバ106〜108と、受信信号をデジタル信号に変換するアナログ−デジタル変換器(ADC)及び送信信号をアナログ信号に変換するデジタル−アナログ変換器(DAC)109〜111と、RFトランシーバ106〜108の周波数チャネルを決定する周波数チャネル決定手段としての発振器112〜114とを有する。図1に表される無線通信装置1では、例として3つのRF系統が設けられているが、2以上であれば幾つであっても良い。   1 has a plurality of RF (Radio Frequency) systems, modulation / demodulation for detecting a received signal and modulating a transmission signal, as in a configuration generally found in a conventional MIMO wireless communication device. A protocol unit 119 that defines a communication protocol (for example, information format and communication procedure) between the unit 118 and the transmission / reception side terminal, a control unit 120 that controls the operation of each unit of the wireless communication device 1, and a user that receives user input And an input interface 123. Each RF system includes antennas 100 to 102, switches 103 to 105 for switching transmission and reception, RF transceivers 106 to 108 as radio signal transceivers, an analog-digital converter (ADC) that converts received signals into digital signals, and Digital-analog converters (DACs) 109 to 111 that convert transmission signals into analog signals, and oscillators 112 to 114 as frequency channel determination means that determine the frequency channels of the RF transceivers 106 to 108 are included. In the wireless communication device 1 shown in FIG. 1, three RF systems are provided as an example.

通常の通信動作モードにおける無線通信装置1では、全てのRFトランシーバ106〜108は同じ通信用周波数チャネルに設定される。そして、無線通信装置1は、夫々のRFトランシーバ106〜108を介して、送信データを多重化して同時に送信することができる。   In the wireless communication device 1 in the normal communication operation mode, all the RF transceivers 106 to 108 are set to the same communication frequency channel. The wireless communication device 1 can multiplex transmission data and transmit the multiplexed data simultaneously through the RF transceivers 106 to 108.

更に、無線通信装置1は、従来の無線通信装置とは対照的に、RFトランシーバごとに異なる周波数チャネルを設定することができる。これによって、無線通信装置1は、異なる周波数チャネルに電波があるかどうかを検出することが可能となり、異なる周波数チャネルにおけるパケットと、自身に設定された通信用周波数チャネルにおけるパケットとが衝突することを回避することができる。   Further, in contrast to the conventional wireless communication device, the wireless communication device 1 can set a different frequency channel for each RF transceiver. As a result, the wireless communication device 1 can detect whether or not there is a radio wave in a different frequency channel, so that a packet in a different frequency channel collides with a packet in a communication frequency channel set for itself. It can be avoided.

例えば、通信用周波数チャネルが6chである場合に、少なくとも1つのRFトランシーバ106は周波数チャネルとして6chを設定される。このとき、他の端末によって通信用周波数チャネルに隣接する他の周波数チャネル5ch又は7chが使用される可能性がある状況であるならば、この隣接周波数チャネル5ch又は7chが他の端末による通信で使用されていないかを検出するために、他のRFトランシーバ107は周波数チャネルとして5ch又は7chを設定される。これは、発振器112〜114の発振周波数を変更することによって実現される。無線通信装置1は、更に、プロトコル処理部119において、通信用周波数チャネルを選択する周波数チャネル選択部122を有する。プロトコル処理部119は、周波数チャネル選択部122で選択された通信用周波数チャネルに対応する発振周波数を有するよう発振器112〜114のうちの少なくとも1つを設定し、また、パケット衝突が起こり得る他の周波数チャネルに対応する発振周波数を有するよう少なくとも1つの他の発振器を設定する。なお、周波数チャネル選択部122は、ユーザ入力又は周波数スキャンによって、通信用周波数チャネルを選択することができる。   For example, when the communication frequency channel is 6ch, at least one RF transceiver 106 is set to 6ch as the frequency channel. At this time, if there is a possibility that another frequency channel 5ch or 7ch adjacent to the communication frequency channel is used by another terminal, this adjacent frequency channel 5ch or 7ch is used for communication by the other terminal. In order to detect whether or not the other RF transceiver 107 is set, 5ch or 7ch is set as the frequency channel. This is realized by changing the oscillation frequency of the oscillators 112 to 114. The wireless communication device 1 further includes a frequency channel selection unit 122 that selects a communication frequency channel in the protocol processing unit 119. The protocol processing unit 119 sets at least one of the oscillators 112 to 114 to have an oscillation frequency corresponding to the communication frequency channel selected by the frequency channel selection unit 122, and other packet collision may occur. At least one other oscillator is set to have an oscillation frequency corresponding to the frequency channel. The frequency channel selection unit 122 can select a communication frequency channel by user input or frequency scan.

パケット衝突回避のために、無線通信装置1は、信号送出のタイミングを制御することが可能な通信衝突回避部121をプロトコル処理部119に有し、更に、RFトランシーバ106〜108に設定された各周波数チャネルにある電波を検出する電波検出部115と、電波検出部115で検出された電波の状態を判断する電波状態判断部116と、電波状態判断部116による判断結果を通信衝突回避部121に通知する通知部117とを有する。通信衝突回避部121は、通知部117からの通知を受けて、パケット衝突回避のための信号送出タイミング制御動作を行うことができる。本実施形態では、通信衝突回避部121によって実施される信号送出タイミング制御は、従来のCSMA/CA方式で実施されるバックオフ制御であるとする。   In order to avoid packet collision, the wireless communication apparatus 1 has a communication collision avoidance unit 121 capable of controlling the timing of signal transmission in the protocol processing unit 119, and each of the RF transceivers 106 to 108 set. The radio wave detection unit 115 that detects radio waves in the frequency channel, the radio wave state determination unit 116 that determines the state of the radio wave detected by the radio wave detection unit 115, and the determination result by the radio wave state determination unit 116 are sent to the communication collision avoidance unit 121. A notification unit 117 for notification. Upon receiving the notification from the notification unit 117, the communication collision avoidance unit 121 can perform a signal transmission timing control operation for packet collision avoidance. In the present embodiment, it is assumed that the signal transmission timing control performed by the communication collision avoidance unit 121 is back-off control performed by the conventional CSMA / CA method.

図2は、電波検出部115、電波状態判断部116及び通知部117によって構成される無線通信装置1の一部を詳細に表す。   FIG. 2 shows in detail a part of the wireless communication apparatus 1 including the radio wave detection unit 115, the radio wave state determination unit 116, and the notification unit 117.

電波検出部115は、アナログ−デジタル(A/D)変換器200〜202を有する。A/D変換器200〜202は、夫々、各RFトランシーバ106〜108から出力された各RF系統のIQ信号の電圧値を検出し、デジタル値に変換して出力する。A/D変換器のこのような動作は、一般にRSSI(Received Signal Strength Indicator)と呼ばれている。A/D変換器200〜202は、動作において、プロトコル処理部119から制御信号を入力され、また、発振器112〜114から、各RF系統に設定された周波数チャネルに対応するクロック信号を入力される。   The radio wave detection unit 115 includes analog-digital (A / D) converters 200 to 202. The A / D converters 200 to 202 detect the voltage values of the IQ signals of the RF systems output from the RF transceivers 106 to 108, convert them into digital values, and output the digital values. Such operation of the A / D converter is generally called RSSI (Received Signal Strength Indicator). In operation, the A / D converters 200 to 202 are input with a control signal from the protocol processing unit 119 and input with a clock signal corresponding to the frequency channel set for each RF system from the oscillators 112 to 114. .

電波状態判断部116は、比較部203〜205と、論理回路206とを有する。比較部203〜205は、夫々、電波検出部115から出力されたデジタル電圧値が所定の閾値よりも高いか否かを比較し、電圧値が所定の閾値よりも高い場合には、そのRF系統で電波が検出されたとみなして電波検出信号(例えば'1')を出力し、一方、電圧値が所定の閾値よりも低い場合には、そのRF系統では電波が検出されなかったとみなして電波未検出信号(例えば'0')を出力する。閾値は、プロトコル処理部119から各比較部203〜205に入力される。閾値は、ユーザ入力インターフェース123を介してRF系統ごとに異なる値を設定することが可能であり、例えば、パケット衝突回避のための検出用周波数チャネルよりも通信用周波数チャネルに対する閾値の方が高く設定され得る。   The radio wave state determination unit 116 includes comparison units 203 to 205 and a logic circuit 206. Each of the comparison units 203 to 205 compares whether or not the digital voltage value output from the radio wave detection unit 115 is higher than a predetermined threshold value, and if the voltage value is higher than the predetermined threshold value, the RF system If the voltage value is lower than a predetermined threshold value, it is assumed that no radio wave is detected in the RF system, and no radio wave is detected. A detection signal (eg, “0”) is output. The threshold value is input from the protocol processing unit 119 to each of the comparison units 203 to 205. The threshold value can be set differently for each RF system via the user input interface 123. For example, the threshold value for the communication frequency channel is set higher than the detection frequency channel for packet collision avoidance. Can be done.

論理回路206は、比較部203〜205によって出力された比較結果の論理和をとって、電波が検出されたとみなされるRF系統が1つでもあるならば、電波状態はビジーであると判断する。本実施形態では、この場合、論理回路206は'1'を出力する。   The logic circuit 206 calculates the logical sum of the comparison results output by the comparison units 203 to 205, and determines that the radio wave state is busy if there is at least one RF system that is considered to have detected the radio wave. In this embodiment, in this case, the logic circuit 206 outputs “1”.

通知部117は、論理回路206から出力された判断結果を通信衝突回避部121へ通知する。通知部117は、プロトコル処理部119からRxEnable信号を入力され、この信号がイネーブル状態である場合に、判断結果を通信衝突回避部121へ通知する。RxEnable信号は、無線通信装置1の全てのRF系統がデータを送信していない状態である場合にイネーブル状態となる信号である。パケット衝突回避のための検出用周波数チャネルに設定されたRF系統は専ら受信器として働くが、通信用周波数チャネルに設定されたRF系統は受信器としてのみならず送信器として働くことがあるので、この信号によって、完全に無線通信装置1がデータを送信していない状態を判断することが可能となる。   The notification unit 117 notifies the communication collision avoidance unit 121 of the determination result output from the logic circuit 206. The notification unit 117 receives the RxEnable signal from the protocol processing unit 119 and notifies the communication collision avoidance unit 121 of the determination result when this signal is enabled. The RxEnable signal is a signal that is enabled when all the RF systems of the wireless communication device 1 are not transmitting data. The RF system set to the detection frequency channel for packet collision avoidance works exclusively as a receiver, but the RF system set to the communication frequency channel may serve as a transmitter as well as a receiver. With this signal, it is possible to determine a state in which the wireless communication apparatus 1 is not transmitting data completely.

以下、図1及び図2に表される実施態様における本発明の無線通信装置1の動作を説明する。   Hereinafter, the operation of the wireless communication apparatus 1 of the present invention in the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 will be described.

[周波数チャネルの設定]
図3は、本実施形態に従う無線通信装置1の初期設定時の動作フローを表す図である。初期設定により、無線通信装置1の各RFトランシーバは、同一の又は異なる周波数チャネルを設定される。
[Frequency channel setting]
FIG. 3 is a diagram illustrating an operation flow at the time of initial setting of the wireless communication device 1 according to the present embodiment. By the initial setting, each RF transceiver of the wireless communication device 1 is set to the same or different frequency channel.

最初にステップS101で、制御部120は、プロトコル処理部119に、プロトコル処理部119に定義される全てのチャネルに対してスキャンを行うようスキャン命令を発効する。これに応じて、プロトコル処理部119は、各RF系統に周波数スキャンを実行させる。この周波数スキャン動作は、ステップS102で制御部120においてスキャン結果の取得が確認されるまで実行される。周波数スキャン動作については、ここで詳述しないが、一般的に、NULLフレームによるアクティブ方式及びビーコンを用いたパッシブ方式などの方法が知られている。   First, in step S <b> 101, the control unit 120 issues a scan command to the protocol processing unit 119 so as to scan all channels defined in the protocol processing unit 119. In response to this, the protocol processing unit 119 causes each RF system to execute a frequency scan. This frequency scan operation is executed until the control unit 120 confirms the acquisition of the scan result in step S102. Although the frequency scan operation is not described in detail here, generally, there are known methods such as an active method using a NULL frame and a passive method using a beacon.

制御部120においてスキャン結果の取得が確認されると、ステップS103で、制御部120は、プロトコル処理部119に、特定のRFトランシーバ(例えば、図1のRFトランシーバ106)に通信用周波数チャネルを設定するよう周波数設定命令を発行する。これに応じて、ステップS104で、プロトコル処理部119は、周波数チャネル選択部122を介して、特定のRFトランシーバ106に接続された発振器112の発振周波数を通信用周波数チャネルに対応する周波数に設定する。このように、RFトランシーバ106に通信用周波数チャネルが設定される。   When the acquisition of the scan result is confirmed in the control unit 120, in step S103, the control unit 120 sets a communication frequency channel in a specific RF transceiver (for example, the RF transceiver 106 in FIG. 1) in the protocol processing unit 119. Issue a frequency setting command. In response to this, in step S104, the protocol processing unit 119 sets the oscillation frequency of the oscillator 112 connected to the specific RF transceiver 106 to a frequency corresponding to the communication frequency channel via the frequency channel selection unit 122. . Thus, the communication frequency channel is set in the RF transceiver 106.

次にステップS105で、制御部120は、ユーザ設定に基づき、他のRFトランシーバにも同じ通信用周波数チャネルを設定する必要があるかどうかを判断する。必要であれば、ステップS104に戻り、制御部120は、他のRFトランシーバに対しても通信用周波数チャネルを設定するよう周波数設定命令をプロトコル処理部119に発行し、これに応じて、プロトコル処理部119は、周波数チャネル選択部122を介して、他のRFトランシーバ107又は108に接続された発振器113又は114の発振周波数を通信用周波数チャネルに対応する周波数に設定する。   Next, in step S105, the control unit 120 determines whether it is necessary to set the same communication frequency channel for other RF transceivers based on the user setting. If necessary, the process returns to step S104, and the control unit 120 issues a frequency setting command to the protocol processing unit 119 so as to set the communication frequency channel for the other RF transceivers. The unit 119 sets the oscillation frequency of the oscillator 113 or 114 connected to the other RF transceiver 107 or 108 to a frequency corresponding to the communication frequency channel via the frequency channel selection unit 122.

他のRFトランシーバに通信用周波数チャネルを設定しない場合、ステップS106で、制御部120は、ユーザ設定に基づき、他のRFトランシーバに、通信用の周波数チャネルに隣接する周波数チャネルを設定する必要があるかどうかを判断する。必要であれば、ステップS107で、制御部120は、他のRFトランシーバに対して隣接周波数チャネルを設定するよう周波数設定命令をプロトコル処理部119に発行し、これに応じて、プロトコル処理部119は、周波数チャネル選択部122を介して、他のRFトランシーバ107又は108に接続された発振器113又は114の発振周波数を隣接周波数チャネルに対応する周波数に設定する。   When the communication frequency channel is not set in the other RF transceiver, in step S106, the control unit 120 needs to set the frequency channel adjacent to the communication frequency channel in the other RF transceiver based on the user setting. Determine whether or not. If necessary, in step S107, the control unit 120 issues a frequency setting command to the protocol processing unit 119 so as to set an adjacent frequency channel for another RF transceiver, and the protocol processing unit 119 responds accordingly. The oscillation frequency of the oscillator 113 or 114 connected to the other RF transceiver 107 or 108 is set to a frequency corresponding to the adjacent frequency channel via the frequency channel selection unit 122.

他のRFトランシーバに隣接周波数チャネルを設定しない場合、ステップS108で、制御部120は、ユーザ設定に基づき、他のRFトランシーバに、先の周波数スキャンによって取得されたパケット衝突を回避する隣接以外の他の周波数チャネルを設定する必要があるかどうかを判断する。必要であれば、ステップS109で、制御部120は、他のRFトランシーバに対してパケット衝突回避のための他の周波数チャネルを設定するよう周波数設定命令をプロトコル処理部119に発行し、これに応じて、プロトコル処理部119は、周波数チャネル選択部122を介して、他のRFトランシーバ107又は108に接続された発振器113又は114の発振周波数をこの他の周波数チャネルに対応する周波数に設定する。   When the adjacent frequency channel is not set in the other RF transceiver, in step S108, based on the user setting, the control unit 120 sets the other RF transceiver to other RF transceiver other than the neighbor that avoids the packet collision acquired by the previous frequency scan. Determine whether it is necessary to set the frequency channel. If necessary, in step S109, the control unit 120 issues a frequency setting command to the protocol processing unit 119 to set another frequency channel for avoiding packet collision with respect to another RF transceiver, and in response to this, Then, the protocol processing unit 119 sets the oscillation frequency of the oscillator 113 or 114 connected to the other RF transceiver 107 or 108 to a frequency corresponding to the other frequency channel via the frequency channel selection unit 122.

他のRFトランシーバにパケット衝突回避のための周波数チャネルを設定した後、ステップS110で、制御部120は、ユーザ設定に基づき、残りのRFトランシーバに対してもパケット衝突回避のための周波数チャネルを設定する必要があるかどうかを判断する。必要であれば、無線通信装置1はステップS106〜S110の動作を繰り返す。   After setting frequency channels for avoiding packet collision in other RF transceivers, in step S110, the control unit 120 sets frequency channels for avoiding packet collision for the remaining RF transceivers based on user settings. Determine if you need to. If necessary, the wireless communication device 1 repeats the operations in steps S106 to S110.

他のRFトランシーバにパケット衝突回避のための周波数チャネルを設定しない場合には、無線通信装置1は初期設定を終了する。初期設定の終了後、無線通信装置1はデータの送受信動作を開始する。   When the frequency channel for avoiding packet collision is not set in the other RF transceiver, the wireless communication device 1 ends the initial setting. After completion of the initial setting, the wireless communication device 1 starts a data transmission / reception operation.

本実施形態で、通信用周波数チャネルを決定するために周波数スキャンが実行されたが、変形例として、通信用周波数チャネルは、ユーザ入力インターフェース123を介してユーザによって設定されても良い。   In the present embodiment, the frequency scan is performed to determine the communication frequency channel. However, as a modification, the communication frequency channel may be set by the user via the user input interface 123.

また、制御部120は各判断ステップでユーザ設定に従ったが、例えば、ユーザが、通信用周波数チャネルを設定すべきRFトランシーバの数、パケット衝突回避のための周波数チャネルとして隣接する周波数チャネル又はそれ以外の周波数チャネルを設定するのか、及び、隣接周波数チャネル又はそれ以外の周波数チャネルを設定すべきRFトランシーバの数を、ユーザ入力インターフェース123を介して予め入力しておくことが可能である場合、各判断ステップは自動で実行される。あるいは、ユーザは、判断ステップごとにユーザ設定を入力しても良い。   Further, the control unit 120 follows the user setting in each determination step. For example, the user can set the frequency channel for communication to be set, the frequency channel adjacent to the frequency channel for avoiding packet collision, or the like. If it is possible to set in advance via the user input interface 123 the number of RF transceivers to be set and the number of RF transceivers to set adjacent frequency channels or other frequency channels, The determination step is performed automatically. Alternatively, the user may input user settings for each determination step.

[パケット衝突回避のための信号送出タイミング制御]
図4は、本実施形態に従う無線通信装置1のパケット衝突回避のための動作フローを表す図である。
[Signal transmission timing control for packet collision avoidance]
FIG. 4 is a diagram illustrating an operation flow for avoiding packet collision in the wireless communication device 1 according to the present embodiment.

最初にステップS201で、各RFトランシーバ106〜108は、自身に設定された周波数チャネルで他の端末から送信される信号を受信する。各RFトランシーバ106〜108は、受信した信号からIQ信号を生成する。   First, in step S201, each of the RF transceivers 106 to 108 receives a signal transmitted from another terminal on the frequency channel set for itself. Each RF transceiver 106-108 generates an IQ signal from the received signal.

ステップS202で、電波検出部115は、A/D変換器200〜202によって、各RFトランシーバ106〜108から出力されたIQ信号の電圧値を検出し、デジタル値に変換して出力する。   In step S202, the radio wave detection unit 115 detects the voltage value of the IQ signal output from each of the RF transceivers 106 to 108 by the A / D converters 200 to 202, converts the voltage value into a digital value, and outputs the digital value.

ステップS203で、電波状態判断部116は、比較部203〜205によって、電波検出部115から出力されたデジタル電圧値が所定の閾値よりも高いか否かを比較し、電圧値が所定の閾値よりも高い場合には、そのRF系統で電波が検出されたとみなして電波検出信号(例えば'1')を出力し、一方、電圧値が所定の閾値よりも低い場合には、そのRF系統では電波が検出されなかったとみなして電波未検出信号(例えば'0')を出力する。そして、電波状態判断部116は、論理回路206によって、出力された電波検出信号及び電波未検出信号の論理和をとり、電波が検出されたとみなされるRF系統が1つでもあるならば、電波状態はビジーであると判断する。電波状態がビジーである場合、無線通信装置1はステップS201〜S203の動作を繰り返す。   In step S203, the radio wave state determination unit 116 compares the digital voltage value output from the radio wave detection unit 115 with the comparison units 203 to 205 to determine whether the voltage value is higher than the predetermined threshold value. Is higher, the radio wave detection signal (for example, “1”) is output assuming that the radio wave is detected in the RF system. Is detected as a radio wave non-detection signal (eg, “0”). Then, the radio wave state determination unit 116 calculates the logical sum of the output radio wave detection signal and the radio wave non-detection signal by the logic circuit 206, and if there is at least one RF system in which the radio wave is detected, the radio wave state Is determined to be busy. When the radio wave state is busy, the wireless communication device 1 repeats the operations in steps S201 to S203.

一方、電波状態がビジーでない場合、ステップS204で、通知部117は、RxEnable信号を参照して、無線通信装置1の全てのRFトランシーバ106〜108がデータを送信していない状態であるかどうかを確認する。全てのRFトランシーバ106〜108もデータを送信していないならば、ステップS205で、通信部117は、電波状態がビジーでない旨を通信衝突回避部121へ通知する。いずれか1つでもデータ送信中のRFトランシーバがあるならば、通知部117は、その送信が完了するまで、一定時間待機する。一定時間待機しても送信が完了しない場合には、無線通信装置1は、再度、ステップS201〜S205の動作を繰り返しても良い。   On the other hand, if the radio wave state is not busy, in step S204, the notification unit 117 refers to the RxEnable signal to determine whether all the RF transceivers 106 to 108 of the wireless communication device 1 are not transmitting data. Check. If none of the RF transceivers 106 to 108 transmit data, the communication unit 117 notifies the communication collision avoidance unit 121 that the radio wave state is not busy in step S205. If any one of the RF transceivers is transmitting data, the notification unit 117 waits for a certain time until the transmission is completed. If the transmission is not completed even after waiting for a certain time, the wireless communication device 1 may repeat the operations of steps S201 to S205 again.

通信部117からの通知を受けて、ステップS206で、通信衝突回避部121は、バックオフ制御を実行する。即ち、通信衝突回避部121は、標準規格で決められたIFS(Interframe Space)と呼ばれる一定時間の間待機し、その後、乱数を発生させ、乱数の値に"スロットタイム"と呼ばれる一定時間を乗じて得られる時間(一般に"バックオフ時間"と呼ばれる。)が経過するまで待機する。   In response to the notification from the communication unit 117, the communication collision avoidance unit 121 executes back-off control in step S206. That is, the communication collision avoidance unit 121 waits for a fixed time called IFS (Interframe Space) determined by the standard, then generates a random number, and multiplies the random number value by a fixed time called “slot time”. Wait until the time obtained (generally called “backoff time”) elapses.

バックオフ時間の経過後、ステップS207で、通信衝突回避部121は、通信用周波数チャネルに設定されたRFトランシーバによるデータ送信を開始する。   After the elapse of the back-off time, in step S207, the communication collision avoidance unit 121 starts data transmission by the RF transceiver set to the communication frequency channel.

このように、通信衝突回避部121は、通知部117からの通知を受けて、パケット衝突回避のための信号送出タイミング制御動作を行うことができる。言い換えると、通信用周波数チャネルはもちろん、それに隣接する周波数チャネル及び/又は他の周波数チャネルが他の端末による通信で使用されておらず、且つ、無線通信装置1自身が全くデータを送信していない状態である場合に、データ送信が開始される。従って、本実施形態に従う無線通信装置1は、チャネルが設定チャネルと異なる場合に有効に機能しないというCSMA/CA方式の欠点を解消しながら、複数のRF系統を有するMIMO式無線通信装置に適したパケット衝突回避動作を提供することができる。   In this way, the communication collision avoidance unit 121 can receive the notification from the notification unit 117 and perform a signal transmission timing control operation for packet collision avoidance. In other words, not only the frequency channel for communication, but also the frequency channel adjacent to it and / or other frequency channels are not used for communication by other terminals, and the wireless communication device 1 itself does not transmit any data. If it is in the state, data transmission is started. Therefore, the wireless communication device 1 according to the present embodiment is suitable for a MIMO wireless communication device having a plurality of RF systems while eliminating the disadvantage of the CSMA / CA method that does not function effectively when the channel is different from the set channel. Packet collision avoidance operation can be provided.

図5は、本実施形態の無線通信装置1の信号送信タイミングを表す図である。   FIG. 5 is a diagram illustrating signal transmission timing of the wireless communication device 1 according to the present embodiment.

例えば、通信用周波数チャネルが6chに設定される場合に、データの送受信に用いられないRFトランシーバのうちの少なくとも1つを隣接周波数チャネルである5chに設定する場合を考える。   For example, when the communication frequency channel is set to 6ch, consider a case where at least one of the RF transceivers not used for data transmission / reception is set to 5ch, which is an adjacent frequency channel.

時間t1で、(a)に示されるように6chにおいて信号が受信されなくなると、電波状態判断部116は、6chでは電波が検出されないとみなし、(b)に示されるように、そのチャネルに対応する比較部より電波未検出信号として'0'を出力する。通信用周波数チャネルにおける電波状態しか確認しない従来のCSMA/CA方式による無線通信装置では、(e)で破線によって示されるように、6chで電波が検出されなくなってから一定時間(IFS+バックオフ時間)の後、時間t2で、データの送信を開始する。このとき、(c)に示されるように隣接周波数チャネルの5chを利用して他の端末が通信中であるならば、6chで無線通信装置から送信されるデータパケットは、5chで通信される他の端末からのパケットと衝突する可能性が高い。   When no signal is received on channel 6 as shown in (a) at time t1, radio wave state determination unit 116 assumes that no radio wave is detected on channel 6 and corresponds to that channel as shown in (b). '0' is output as a radio wave non-detection signal from the comparison unit. In a conventional CSMA / CA wireless communication apparatus that only confirms the radio wave condition in the communication frequency channel, as indicated by the broken line in (e), a fixed time (IFS + backoff time) after no radio wave is detected in 6ch After that, at time t2, data transmission is started. At this time, as shown in (c), if another terminal is communicating using 5ch of the adjacent frequency channel, the data packet transmitted from the wireless communication device in 6ch is communicated in 5ch. There is a high possibility of colliding with packets from other terminals.

しかし、本実施形態に従う無線通信装置1では、通信用周波数チャネルに加えて隣接周波数チャネルの電波状態も検出することができるので、このような事態は回避される。時間t3で、(c)に示されるように5chにおいて信号が受信されなくなると、電波状態判断部116は、5chでは電波が検出されないとみなし、(d)に示されるように、そのチャネルに対応する比較部より電波未検出信号として'0'を出力する。このとき、通信用周波数チャネルである6chでも電波が検出されないので、電波状態判断部116は、6ch及び5chの電波未検出信号の論理和をとって、(f)に示されるように、電波状態がビジーでないことを示す通知信号'0'を出力する。通信衝突回避部121は、この通知信号を受けて、(e)で実線によって示されるように、一定時間(IFS+バックオフ時間)の後、時間t4で、データの送信を開始する。   However, since the radio communication apparatus 1 according to the present embodiment can detect the radio wave state of the adjacent frequency channel in addition to the communication frequency channel, such a situation is avoided. When no signal is received on channel 5 as shown in (c) at time t3, radio wave state determination unit 116 assumes that no radio wave is detected on channel 5 and corresponds to that channel as shown in channel (d). '0' is output as a radio wave non-detection signal from the comparison unit. At this time, since the radio wave is not detected even in the communication frequency channel 6ch, the radio wave state determination unit 116 takes the logical sum of the 6ch and 5ch radio wave undetected signals, and as shown in (f), A notification signal '0' indicating that is not busy is output. Upon receiving this notification signal, the communication collision avoidance unit 121 starts data transmission at time t4 after a certain time (IFS + backoff time), as indicated by a solid line in (e).

[検出用周波数チャネルの自動設定]
図3を参照して説明した初期設定動作では、ユーザ入力又は周波数スキャンによって通信用周波数チャネルが設定された後、それに隣接する又は他のパケット衝突回避のための検出用周波数チャネルは、ユーザ設定及び/又は周波数スキャンの結果に基づいて、RFトランシーバに割り当てられた。しかし、RF系統の数が予め分かっている場合には、ユーザ設定及び/又は周波数スキャンの結果を用いずとも、自動的に隣接周波数チャネルを検出用周波数チャネルとしてRFトランシーバに設定することができる。
[Automatic setting of frequency channel for detection]
In the initial setting operation described with reference to FIG. 3, after a communication frequency channel is set by user input or frequency scan, a detection frequency channel adjacent to or other packet collision avoidance is set by user setting and Assigned to the RF transceiver based on the results of the frequency scan. However, if the number of RF systems is known in advance, the adjacent frequency channel can be automatically set as the detection frequency channel in the RF transceiver without using the user setting and / or the frequency scan result.

図6は、本実施形態に従う無線通信装置1の検出用周波数チャネルの自動設定動作のフローを表す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating a flow of the automatic setting operation of the detection frequency channel of the wireless communication device 1 according to the present embodiment.

図3に表されるステップS101〜S105によって通信用周波数チャネルが少なくとも1つのRFトランシーバに設定された後、ステップS301で、プロトコル処理部119は、周波数チャネル選択部122によって、特定のRFトランシーバに設定された通信用周波数チャネルが何であるかを判別し、制御部120に返す。ここで、判別された通信用周波数チャネルはNch(Nは正の整数である。)であったとする。ステップS302で、制御部120は、通信用周波数チャネルを設定されていないRFトランシーバが2以上あるかどうかを確認する。未設定のRFトランシーバが2以上あるならば、ステップS303で、制御部120は、プロトコル処理部119に、通信用周波数チャネルの上下の隣接周波数チャネル(N+1)ch及び(N−1)chを未設定の2つのRFトランシーバの夫々に設定させる。   After the communication frequency channel is set in at least one RF transceiver in steps S101 to S105 shown in FIG. 3, the protocol processing unit 119 sets the specific RF transceiver in the frequency channel selection unit 122 in step S301. It is determined what the frequency channel for communication is and returns to the control unit 120. Here, it is assumed that the determined communication frequency channel is Nch (N is a positive integer). In step S302, the control unit 120 checks whether there are two or more RF transceivers for which no communication frequency channel is set. If there are two or more unconfigured RF transceivers, in step S303, the control unit 120 causes the protocol processing unit 119 to set the adjacent frequency channels (N + 1) ch and (N-1) ch above and below the communication frequency channel to the protocol processing unit 119. Each of the two RF transceivers to be set is set.

一方、未設定のRFトランシーバが1つしかない場合には、ステップS304で、制御部120は、プロトコル処理部119に、ユーザ設定に従って又はランダムに選択された上下どちらか一方の隣接周波数チャネル(N+1)ch又は(N−1)chをそのRFトランシーバに設定させ、その後、自動設定動作を終了する。   On the other hand, if there is only one unconfigured RF transceiver, in step S304, the control unit 120 instructs the protocol processing unit 119 to select either the upper or lower adjacent frequency channel (N + 1) according to the user setting or randomly. ) Ch or (N-1) ch is set in the RF transceiver, and then the automatic setting operation is terminated.

ステップS303の後、ステップS305で、制御部120は、未設定のRFトランシーバがまだ存在するかどうかを確認する。未設定のRFトランシーバがまだ存在するならば、ステップS306で、制御部120は、プロトコル処理部119に、残りの未設定のRFトランシーバを"未使用"に設定させ、その後、自動設定動作を終了する。   After step S303, in step S305, the control unit 120 checks whether there is still an unconfigured RF transceiver. If there are still unconfigured RF transceivers, in step S306, the control unit 120 causes the protocol processing unit 119 to set the remaining unconfigured RF transceivers to “unused”, and then ends the automatic setting operation. To do.

変形例として、未設定のRFトランシーバが存在する限り、続けて、それらのRFトランシーバをパケット衝突回避のための検出用トランシーバとして設定することも可能である。これによって、例えば、通信用周波数チャネルの上下の隣接周波数チャネル(N+1)ch及び(N−1)chより上側又は下側に隣接する周波数チャネル(N+2)ch及び(N−2)chを残りの未設定のRFトランシーバに設定することができる。   As a modification, as long as there are unconfigured RF transceivers, it is possible to continue to set the RF transceivers as detection transceivers for avoiding packet collision. Thus, for example, the frequency channels (N + 2) ch and (N-2) ch adjacent to the upper and lower adjacent frequency channels (N + 1) ch and (N-1) ch above and below the communication frequency channel are left as remaining. Can be set to an unconfigured RF transceiver.

[動作モードの選択]
パケット衝突が起こり得る周波数チャネルを利用して他の端末が通信を行っていないと予め分かっている状況では、上述したパケット衝突回避のための動作は行われる必要がない。ユーザは、無線通信装置1に設けられたユーザ入力インターフェース123を介して、パケット衝突回避動作の実行有無を選択することができる。
[Select operation mode]
In a situation where it is known in advance that other terminals are not communicating using a frequency channel in which packet collision may occur, the above-described operation for avoiding packet collision need not be performed. The user can select whether or not to perform a packet collision avoidance operation via the user input interface 123 provided in the wireless communication device 1.

図7は、本実施形態に従う無線通信装置1の動作モード選択の動作フローを表す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating an operation flow of operation mode selection of the wireless communication device 1 according to the present embodiment.

通信を行う前に、ステップS401で、制御部120は、パケット衝突回避動作の実行が選択されているかどうかを確認する。ユーザ入力インターフェース123によってパケット衝突回避動作の実行が選択されているならば、ステップS402に進み、無線通信装置1は、図3乃至6を参照して説明されたパケット衝突回避動作を行う。その後、パケット衝突の可能性がない場合に、ステップS403で、無線通信装置1はデータ送信を開始する。   Before performing communication, in step S401, the control unit 120 confirms whether or not execution of a packet collision avoidance operation is selected. If execution of the packet collision avoidance operation is selected by the user input interface 123, the process proceeds to step S402, and the wireless communication device 1 performs the packet collision avoidance operation described with reference to FIGS. Thereafter, when there is no possibility of packet collision, the wireless communication device 1 starts data transmission in step S403.

一方、パケット衝突回避動作の実行が選択されていないならば、無線通信装置1は、パケット衝突回避動作を行わずに、通常の通信動作モードでデータ送信を開始する。このとき、無線通信装置1は、全てのRFトランシーバ106〜108が同じ通信用周波数チャネルに設定された状態で、夫々のRFトランシーバ106〜108を介して、送信データを多重化して同時に送信することができる。   On the other hand, if execution of the packet collision avoidance operation is not selected, the wireless communication apparatus 1 starts data transmission in the normal communication operation mode without performing the packet collision avoidance operation. At this time, the wireless communication apparatus 1 multiplexes transmission data and transmits the multiplexed data simultaneously through the RF transceivers 106 to 108 in a state where all the RF transceivers 106 to 108 are set to the same communication frequency channel. Can do.

[電波検出判断閾値の設定]
上述したように、電波状態判断部116は、電波検出部115で検出された電波の強さを示すデジタル電圧値を所定の閾値を比較する比較部203〜205を有する。電波状態判断部116は、電圧値が閾値よりも高ければ、そのRF系統において電波が検出されたとみなし、電圧値が閾値よりも低ければ、そのRF系統において電波が検出されなかったとみなす。この閾値は、全てのRF系統について等しい値を有しても良いが、ユーザ入力インターフェース123を介してRF系統ごとに異なる値を設定することが可能である。これは、装置の受信S/N特性が良く、通信用周波数チャネルに合わせた閾値では他の周波数チャネルにある電波を全く検出できない場合に有効である。
[Radio wave detection judgment threshold setting]
As described above, the radio wave state determination unit 116 includes the comparison units 203 to 205 that compare the digital voltage value indicating the strength of the radio wave detected by the radio wave detection unit 115 with a predetermined threshold value. If the voltage value is higher than the threshold value, the radio wave state determination unit 116 considers that the radio wave is detected in the RF system, and if the voltage value is lower than the threshold value, the radio wave state determination unit 116 regards that the radio wave is not detected in the RF system. This threshold value may have the same value for all the RF systems, but a different value can be set for each RF system via the user input interface 123. This is effective when the reception S / N characteristic of the apparatus is good and radio waves in other frequency channels cannot be detected at all with a threshold value matched to the communication frequency channel.

図8は、本実施形態に従う無線通信装置1において電波検出判断の閾値を設定するための動作フローを表す図である。   FIG. 8 is a diagram showing an operation flow for setting a threshold for radio wave detection determination in the wireless communication device 1 according to the present embodiment.

最初にステップS501で、無線通信装置1の電源がオンにされる。電源がオンにされると、ステップS502で、制御部120は、ユーザ設定又は製造時のデフォルト設定等によって予め設定された共通の閾値を電波状態判断部116の各比較部203〜205に設定する。   First, in step S501, the power of the wireless communication apparatus 1 is turned on. When the power is turned on, in step S <b> 502, the control unit 120 sets a common threshold value set in advance by user setting or default setting at the time of manufacture in the comparison units 203 to 205 of the radio wave state determination unit 116. .

その後、必要であるならば、ステップS503で、ユーザは、ユーザ入力インターフェース123を介して閾値の変更を指示する。ユーザによる閾値変更の指示があった場合には、ステップS504で、ユーザは、ユーザ入力インターフェース123を介して、電波検出のための閾値を変更するRF系統を選択し、その選択されたRF系統に対して変更後の新たな閾値を設定する。このユーザ入力に従って、ステップS505で、制御部120は、選択されたRF系統に対応する比較部203〜205についてその閾値を変更する。   Thereafter, if necessary, in step S503, the user instructs the change of the threshold value via the user input interface 123. If there is an instruction to change the threshold value by the user, in step S504, the user selects an RF system whose threshold value for radio wave detection is changed via the user input interface 123, and the selected RF system is selected. On the other hand, a new threshold value after the change is set. In accordance with the user input, in step S505, the control unit 120 changes the threshold value of the comparison units 203 to 205 corresponding to the selected RF system.

[変形例]
以上、本発明の実施形態では、特に無線LANに関して説明されているが、本発明は、通信衝突が問題となっている他のシステムにも適用され得る。
[Modification]
As described above, in the embodiment of the present invention, the wireless LAN is described in particular. However, the present invention can be applied to other systems in which communication collision is a problem.

また、本発明の機能は、情報処理装置のハードディスク(HDD)、読出し専用メモリ(ROM)、又は、例えばコンパクトディスク(CD)のようなコンピュータ読み取り可能な記録媒体等のメモリに格納されたプログラムによって、あるいは、情報処理装置においてハードウェアとして実現されても良い。図9は、本発明に従う通信衝突回避プログラムを実行するコンピュータの一例を表す。   The functions of the present invention are performed by a program stored in a memory such as a hard disk (HDD), a read-only memory (ROM) of an information processing apparatus, or a computer-readable recording medium such as a compact disk (CD). Alternatively, it may be realized as hardware in the information processing apparatus. FIG. 9 shows an example of a computer that executes a communication collision avoidance program according to the present invention.

図9に示されるように、コンピュータ10は、バス16によって相互に接続されたドライブ装置11と、補助記憶装置12と、メモリ装置13と、演算処理装置14と、インターフェース装置15とを有する。   As shown in FIG. 9, the computer 10 includes a drive device 11, an auxiliary storage device 12, a memory device 13, an arithmetic processing device 14, and an interface device 15 that are connected to each other via a bus 16.

ドライブ装置11は、記録媒体17を読み取るための装置である。コンピュータ10での処理を実現するプログラム(即ち、通信衝突回避プログラム。)を記録した記録媒体17がドライブ装置11にセットされると、プログラムが記録媒体17からドライブ装置11を介して補助記憶装置12にインストールされる。   The drive device 11 is a device for reading the recording medium 17. When the recording medium 17 in which a program for realizing processing in the computer 10 (that is, a communication collision avoidance program) is recorded is set in the drive device 11, the program is transferred from the recording medium 17 through the drive device 11 to the auxiliary storage device 12. To be installed.

インターフェース装置15は、コンピュータ10を外部ネットワークへ接続するための装置である。コンピュータ10は、外部ネットワークを介してサーバ又はインターネットからプログラムを取得することもできる。   The interface device 15 is a device for connecting the computer 10 to an external network. The computer 10 can also obtain a program from a server or the Internet via an external network.

補助記憶装置12は、インストールされた又はネットワークを介して取得されたプログラムを格納すると共に、必要なファイル及びデータ等を格納する装置である。メモリ装置23は、プログラムの起動指示があった場合に、補助記憶装置22からプログラムを読み出して格納する装置である。演算処理装置24は、メモリ装置23に格納されたプログラムに従って、コンピュータ10に係る機能を実行する装置である。   The auxiliary storage device 12 is a device that stores a program that is installed or acquired via a network, and stores necessary files, data, and the like. The memory device 23 is a device that reads a program from the auxiliary storage device 22 and stores it when there is an instruction to start the program. The arithmetic processing device 24 is a device that executes functions related to the computer 10 in accordance with a program stored in the memory device 23.

このように、本発明の通信衝突回避プログラムをコンピュータに実行させることができる。   Thus, the computer can execute the communication collision avoidance program of the present invention.

以上、発明を実施するための最良の形態について説明を行ったが、本発明は、この最良の形態で述べた実施の形態に限定されるものではない。本発明の主旨を損なわない範囲で変更することが可能である。   Although the best mode for carrying out the invention has been described above, the present invention is not limited to the embodiment described in the best mode. Modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

本発明の実施形態に従うMIMO方式の無線通信装置の構成を表す。1 illustrates a configuration of a MIMO wireless communication apparatus according to an embodiment of the present invention. 図1に表される無線通信装置1の一部を詳細に表す。Part of the wireless communication device 1 shown in FIG. 1 is shown in detail. 本発明の実施形態に従う無線通信装置の初期設定動作のフロー図である。It is a flowchart of the initial setting operation | movement of the radio | wireless communication apparatus according to embodiment of this invention. 本発明の実施形態に従う無線通信装置のパケット衝突回避動作のフロー図である。It is a flowchart of the packet collision avoidance operation | movement of the radio | wireless communication apparatus according to embodiment of this invention. 本発明の実施形態の無線通信装置の信号送信タイミングを表す図である。It is a figure showing the signal transmission timing of the radio | wireless communication apparatus of embodiment of this invention. 本発明の実施形態に従う無線通信装置の検出用周波数チャネルの自動設定動作のフロー図である。It is a flowchart of the automatic setting operation | movement of the frequency channel for a detection of the radio | wireless communication apparatus according to embodiment of this invention. 本発明の実施形態に従う無線通信装置の動作モード選択動作のフロー図である。It is a flowchart of the operation mode selection operation | movement of the radio | wireless communication apparatus according to embodiment of this invention. 本発明の実施形態に従う無線通信装置の電波検出判断のための閾値設定動作のフロー図である。It is a flowchart of the threshold value setting operation | movement for the radio wave detection judgment of the radio | wireless communication apparatus according to embodiment of this invention. 本発明に従う通信衝突回避プログラムを実行するコンピュータの一例を表す。1 represents an example of a computer that executes a communication collision avoidance program according to the present invention. 通信チャネルと隣接チャネルとの間で生ずるOFDM信号の衝突の様子を表す。This represents a state of collision of OFDM signals occurring between a communication channel and an adjacent channel.

符号の説明Explanation of symbols

1 無線通信装置
10 コンピュータ
17 記録媒体
100〜102 アンテナ
106〜108 RFトランシーバ
112〜114 発振器
115 電波検出部
116 電波状態判断部
117 通知部
120 制御部
121 パケット衝突回避部
122 周波数選択部
123 ユーザ入力インターフェース
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Wireless communication apparatus 10 Computer 17 Recording medium 100-102 Antenna 106-108 RF transceiver 112-114 Oscillator 115 Radio wave detection part 116 Radio wave state judgment part 117 Notification part 120 Control part 121 Packet collision avoidance part 122 Frequency selection part 123 User input interface

Claims (20)

2以上のアンテナ及び対応する無線送受信器を有する無線通信装置であって、
前記無線送受信器のうち少なくとも1つの無線送受信器は所定の通信用周波数チャネルに設定され、前記無線送受信器のうち少なくとも1つの他の無線送受信器は前記通信用周波数チャネルとは異なる検出用周波数チャネルに設定されるよう、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルを決定する2以上の周波数チャネル決定手段と、
前記通信用周波数チャネルが設定されていない他の無線送受信器の数を確認し、該数が2以上であるならば、前記周波数チャネル決定手段に、前記通信用周波数チャネルの上下チャネルの夫々を前記検出用周波数チャネルとして少なくとも各1つずつの他の無線送受信器に設定させ、前記数が1であるならば、前記周波数チャネル決定手段に、前記通信用周波数チャネルの上下チャネルのいずれか一方を前記検出用周波数チャネルとして他の無線送受信器に設定させる制御手段と、
前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにある電波を検出する電波検出手段と、
前記電波検出手段で検出された電波の状態を判断する電波状態判断手段と、
前記電波状態判断手段による判断結果を通信衝突回避手段に通知する通知手段とを有し、
前記通信衝突回避手段は、前記通知手段からの通知に基づいて、通信衝突回避のための信号送出タイミング制御動作を行う、無線通信装置。
A wireless communication device having two or more antennas and a corresponding wireless transceiver,
At least one of the radio transceivers is set to a predetermined communication frequency channel, and at least one other radio transceiver of the radio transceiver is a detection frequency channel different from the communication frequency channel. Two or more frequency channel determination means for determining the communication frequency channel and the detection frequency channel so as to be set to
Check the number of other wireless transceivers not set with the communication frequency channel, and if the number is 2 or more, the frequency channel determination means, the upper and lower channels of the communication frequency channel to each of the above If at least one other radio transceiver is set as a frequency channel for detection, and the number is 1, the frequency channel determination means causes either one of the upper and lower channels of the communication frequency channel to be Control means for setting other radio transceiver as a detection frequency channel;
Radio wave detection means for detecting radio waves in the communication frequency channel and the detection frequency channel;
Radio wave state determination means for determining the state of the radio wave detected by the radio wave detection means;
Notification means for notifying the communication collision avoidance means of the determination result by the radio wave state determination means,
The communication collision avoidance unit is a wireless communication apparatus that performs a signal transmission timing control operation for communication collision avoidance based on a notification from the notification unit.
前記通知手段は、全ての前記無線送受信器がデータを送信していない場合に、前記電波状態判断手段による判断結果を通信衝突回避手段に通知する、請求項1記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the notifying unit notifies a determination result by the radio wave state determining unit to a communication collision avoiding unit when all the wireless transceivers are not transmitting data. 前記電波状態判断手段は、
前記電波検出手段で検出された電波の強さが所定の閾値よりも高い場合に、当該電波は検出されたとみなし、当該電波の強さが前記所定の閾値よりも低い場合に、当該電波は検出されなかったとみなす比較手段と、
前記比較手段によって前記電波検出手段で検出された電波のうち少なくとも1つが検出されたとみなされるならば、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにおける電波状態はビジーであると判断する論理手段とを有し、
前記通信衝突回避手段は、前記電波状態判断手段から前記通知手段を介して前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにおける電波状態がビジーでない旨の通知を受けた場合に、通信衝突回避のための信号送出タイミング制御動作を行う、請求項1又は2記載の無線通信装置。
The radio wave condition judging means is
When the strength of the radio wave detected by the radio wave detection means is higher than a predetermined threshold, the radio wave is considered to be detected, and the radio wave is detected when the strength of the radio wave is lower than the predetermined threshold. A means of comparison deemed to have not been done,
Logic means for determining that the radio frequency state in the communication frequency channel and the detection frequency channel is busy if it is considered that at least one of the radio waves detected by the radio wave detection means is detected by the comparison means. Have
The communication collision avoidance means is for avoiding a communication collision when receiving a notification from the radio wave state determination means via the notification means that the radio wave state in the communication frequency channel and the detection frequency channel is not busy. The wireless communication apparatus according to claim 1, wherein the signal transmission timing control operation is performed.
前記通信用周波数チャネルを選択する周波数チャネル選択手段を更に有する、請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の無線通信装置。 Further have a frequency channel selection means for selecting the communication frequency channels, the wireless communication device as claimed in any one of claims 1 to 3. 前記周波数チャネル選択手段は、ユーザ入力又は周波数スキャンによって前記通信用周波数チャネルを選択する、請求項4記載の無線通信装置。 The radio communication apparatus according to claim 4, wherein the frequency channel selection unit selects the communication frequency channel by user input or frequency scan. 前記通信用周波数チャネル以外の他の周波数チャネルが存在しないと予め認識されている場合に、
記周波数チャネル決定手段は、前記無線送受信器の夫々を介して同じ前記通信用周波数チャネルにおいて多重分割されたデータが同時に送出されるように、全ての前記無線送受信器を同じ前記通信用周波数チャネルに設定する、請求項1乃至3のうちいずれか一項記載の無線通信装置。
When it is recognized in advance that there is no frequency channel other than the communication frequency channel,
Before distichum wavenumber channel decision means, wherein the same said communication frequency channel via a respective radio transceiver as multiplexed divided data is sent simultaneously, all of the wireless transceiver of the same said communication frequency The wireless communication device according to claim 1, wherein the wireless communication device is set to a channel.
前記所定の閾値は、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルの夫々で異なる値を有する、請求項3記載の無線通信装置。   The wireless communication apparatus according to claim 3, wherein the predetermined threshold has different values for each of the communication frequency channel and the detection frequency channel. 前記通信衝突回避手段による通信衝突回避のための信号送出タイミング制御動作はバックオフ制御である、請求項1乃至7のうちいずれか一項記載の無線通信装置。   The radio communication apparatus according to claim 1, wherein a signal transmission timing control operation for avoiding a communication collision by the communication collision avoiding unit is a back-off control. 2以上のアンテナ及び対応する無線送受信器を有する無線通信装置における通信衝突回避方法であって、
前記無線送受信器のうち少なくとも1つの無線送受信器は所定の通信用周波数チャネルに設定され、前記無線送受信器のうち少なくとも1つの他の無線送受信器は前記通信用周波数チャネルとは異なる検出用周波数チャネルに設定されるよう、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルを決定する周波数チャネル決定ステップと、
前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにある電波を検出する電波検出ステップと、
前記電波検出ステップで検出した電波の状態を判断する電波状態判断ステップと、
前記電波状態判断ステップで得られた判断結果を通知する通知ステップと、
前記通知ステップによる通知に基づいて、通信衝突回避のための信号送出タイミング制御を行う送出タイミング制御ステップとを有し、
当該通信衝突回避方法は、前記通信用周波数チャネルが設定されていない他の無線送受信器の数を確認するステップを更に有し、前記数が2以上であるならば、前記周波数チャネル決定ステップにおいて、前記通信用周波数チャネルの上下チャネルの夫々が前記検出用周波数チャネルとして少なくとも各1つずつの他の無線送受信器に設定され、前記数が1であるならば、前記周波数チャネル決定ステップにおいて、前記通信用周波数チャネルの上下チャネルのいずれか一方が前記検出用周波数チャネルとして他の無線送受信器に設定される、通信衝突回避方法。
A communication collision avoidance method in a wireless communication apparatus having two or more antennas and a corresponding wireless transceiver,
At least one of the radio transceivers is set to a predetermined communication frequency channel, and at least one other radio transceiver of the radio transceiver is a detection frequency channel different from the communication frequency channel. A frequency channel determining step for determining the communication frequency channel and the detection frequency channel to be set to:
A radio wave detection step of detecting radio waves in the communication frequency channel and the detection frequency channel;
A radio wave state determination step for determining the state of the radio wave detected in the radio wave detection step;
A notification step of notifying the determination result obtained in the radio wave state determination step;
Based on notification by the notification step, possess a transmission timing control step of performing signal transmission timing control for communication collision avoidance,
The communication collision avoidance method further includes a step of confirming the number of other radio transceivers in which the communication frequency channel is not set, and if the number is 2 or more, in the frequency channel determination step, If each of the upper and lower channels of the communication frequency channel is set as at least one other radio transceiver as the detection frequency channel, and the number is 1, then in the frequency channel determination step, the communication A communication collision avoidance method in which one of the upper and lower channels of the frequency channel for use is set in the other radio transceiver as the detection frequency channel .
前記電波状態判断ステップで得られた判断結果は、前記通知ステップにおいて、全ての前記無線送受信器がデータを送信していない場合に通知される、請求項9記載の通信衝突回避方法。   The communication collision avoidance method according to claim 9, wherein the determination result obtained in the radio wave state determination step is notified when all the wireless transceivers are not transmitting data in the notification step. 前記電波状態判断ステップは、
前記電波検出ステップで検出された電波の強さを所定の閾値を比較する比較ステップと、
前記電波の強さが前記所定の閾値よりも高い場合に、当該電波は検出されたとみなし、前記電波の強さが前記所定の閾値よりも低い場合に、当該電波は検出されなかったとみなす電波検出判断ステップと、
前記電波検出判断ステップにおいて前記電波のうち少なくとも1つが検出されたとみなされるならば、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにおける電波状態はビジーであると判断する電波状態判断ステップとを有し、
前記送出タイミング制御ステップにおいて、前記信号送出タイミング制御は、前記通知ステップによって通知される前記判断結果が、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにおける電波状態がビジーでないことを示す場合に実行される、請求項9又は10記載の通信衝突回避方法。
The radio wave condition determining step includes:
A comparison step of comparing a predetermined threshold value with the strength of the radio wave detected in the radio wave detection step;
Radio wave detection that considers that the radio wave is detected when the strength of the radio wave is higher than the predetermined threshold, and that the radio wave is not detected when the strength of the radio wave is lower than the predetermined threshold A decision step;
A radio wave condition determining step for determining that the radio wave condition in the communication frequency channel and the detection frequency channel is busy if it is considered that at least one of the radio waves is detected in the radio wave detection determining step. ,
In the transmission timing control step, the signal transmission timing control is executed when the determination result notified in the notification step indicates that the radio wave state in the communication frequency channel and the detection frequency channel is not busy. The communication collision avoidance method according to claim 9 or 10.
前記通信用周波数チャネルを選択する周波数チャネル選択ステップを更に有する、請求項9乃至11のうちいずれか一項記載の通信衝突回避方法。 The further have a frequency channel selection step of selecting a frequency channel for communication, a communication collision avoidance method as claimed in any one of claims 9 to 11. 前記周波数チャネル選択ステップにおいて、前記通信用周波数チャネルはユーザ入力又は周波数スキャンによって選択される、請求項12記載の通信衝突回避方法。 The communication collision avoidance method according to claim 12, wherein, in the frequency channel selection step, the communication frequency channel is selected by a user input or a frequency scan. 前記通信用周波数チャネル以外の他の周波数チャネルが存在しないと予め認識されている場合に、
記周波数チャネル決定ステップは、前記無線送受信器の夫々を介して同じ前記通信用周波数チャネルにおいて多重分割されたデータが同時に送出されるように、全ての前記無線送受信器を同じ前記通信用周波数チャネルに設定する、請求項9乃至11のうちいずれか一項記載の通信衝突回避方法。
When it is recognized in advance that there is no frequency channel other than the communication frequency channel,
Before distichum wavenumber channel determining step, the so-multiplexed divided data is sent simultaneously in the same said communication frequency channel via a respective radio transceiver, all of the wireless transceiver of the same said communication frequency The communication collision avoidance method according to claim 9, wherein the communication collision avoidance method is set to a channel.
前記所定の閾値は、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルの夫々で異なる値を有する、請求項11記載の通信衝突回避方法。   The communication collision avoidance method according to claim 11, wherein the predetermined threshold has different values for each of the communication frequency channel and the detection frequency channel. 前記信号送出タイミング制御動作はバックオフ制御である、請求項9乃至15のうちいずれか一項記載の通信衝突回避方法。   The communication collision avoidance method according to any one of claims 9 to 15, wherein the signal transmission timing control operation is back-off control. 2以上のアンテナ及び対応する無線送受信器を有する無線通信装置における通信衝突回避プログラムであって、
コンピュータに、
前記無線送受信器のうち少なくとも1つの無線送受信器は所定の通信用周波数チャネルに設定され、前記無線送受信器のうち少なくとも1つの他の無線送受信器は前記通信用周波数チャネルとは異なる検出用周波数チャネルに設定されるよう、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルを決定する周波数チャネル決定ステップと、
前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにある電波を検出する電波検出ステップと、
前記電波検出ステップで検出した電波の状態を判断する電波状態判断ステップと、
前記電波状態判断ステップで得られた判断結果を通知する通知ステップと、
前記通知ステップによる通知に基づいて、通信衝突回避のための信号送出タイミング制御を行う送出タイミング制御ステップとを実行させ
当該通信衝突回避プログラムは、前記コンピュータに、前記通信用周波数チャネルが設定されていない他の無線送受信器の数を確認するステップを更に実行させ、前記数が2以上であるならば、前記周波数チャネル決定ステップにおいて、前記通信用周波数チャネルの上下チャネルの夫々が前記検出用周波数チャネルとして少なくとも各1つずつの他の無線送受信器に設定され、前記数が1であるならば、前記周波数チャネル決定ステップにおいて、前記通信用周波数チャネルの上下チャネルのいずれか一方が前記検出用周波数チャネルとして他の無線送受信器に設定される、通信衝突回避プログラム。
A communication collision avoidance program in a wireless communication device having two or more antennas and a corresponding wireless transceiver,
On the computer,
At least one of the radio transceivers is set to a predetermined communication frequency channel, and at least one other radio transceiver of the radio transceiver is a detection frequency channel different from the communication frequency channel. A frequency channel determining step for determining the communication frequency channel and the detection frequency channel to be set to:
A radio wave detection step of detecting radio waves in the communication frequency channel and the detection frequency channel;
A radio wave state determination step for determining the state of the radio wave detected in the radio wave detection step;
A notification step of notifying the determination result obtained in the radio wave state determination step;
A transmission timing control step for performing signal transmission timing control for communication collision avoidance based on the notification by the notification step ;
The communication collision avoidance program causes the computer to further execute a step of confirming the number of other radio transceivers for which the communication frequency channel is not set, and if the number is 2 or more, the frequency channel In the determining step, if each of the upper and lower channels of the communication frequency channel is set to at least one other radio transceiver as the detection frequency channel and the number is 1, the frequency channel determining step And a communication collision avoidance program in which one of the upper and lower channels of the communication frequency channel is set as the detection frequency channel in another radio transceiver .
前記電波状態判断ステップで得られた判断結果は、前記通知ステップにおいて、全ての前記無線送受信器がデータを送信していない場合に通知される、請求項17記載の通信衝突回避プログラム。   The communication collision avoidance program according to claim 17, wherein the determination result obtained in the radio wave state determination step is notified in the notification step when all the wireless transceivers are not transmitting data. 前記電波状態判断ステップにおいて、コンピュータに、更に
前記電波検出ステップで検出された電波の強さを所定の閾値を比較する比較ステップと、
前記電波の強さが前記所定の閾値よりも高い場合に、当該電波は検出されたとみなし、前記電波の強さが前記所定の閾値よりも低い場合に、当該電波は検出されなかったとみなす電波検出判断ステップと、
前記電波検出判断ステップにおいて前記電波のうち少なくとも1つが検出されたとみなされるならば、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにおける電波状態はビジーであると判断する電波状態判断ステップとを実行させ、
前記送出タイミング制御ステップにおいて、前記信号送出タイミング制御は、前記通知ステップによって通知される前記判断結果が、前記通信用周波数チャネル及び前記検出用周波数チャネルにおける電波状態がビジーでないことを示す場合に実行される、請求項17又は18記載の通信衝突回避プログラム。
In the radio wave state determination step, the computer further compares the radio wave intensity detected in the radio wave detection step with a predetermined threshold value; and
Radio wave detection that considers that the radio wave is detected when the strength of the radio wave is higher than the predetermined threshold, and that the radio wave is not detected when the strength of the radio wave is lower than the predetermined threshold A decision step;
If it is considered that at least one of the radio waves is detected in the radio wave detection determination step, a radio wave state determination step for determining that a radio wave state in the communication frequency channel and the detection frequency channel is busy is executed. ,
In the transmission timing control step, the signal transmission timing control is executed when the determination result notified in the notification step indicates that the radio wave state in the communication frequency channel and the detection frequency channel is not busy. The communication collision avoidance program according to claim 17 or 18.
請求項17乃至19のうちいずれか一項記載の通信衝突回避プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   A computer-readable recording medium on which the communication collision avoidance program according to any one of claims 17 to 19 is recorded.
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