JP5556559B2 - 無線通信装置 - Google Patents

Description

本発明は、無線通信装置に関する。

無線通信においては、互いの干渉を避けるため、一般的には無線通信システムごとに専用の周波数帯が割り当てられている。しかし、この割り当てられた通信帯域には、隣接した通信チャネルからの電波や他システムの電波が発生し、発生した電波が無線通信を妨害する干渉波として作用することがある。また、限られた周波数を有効に活用するために、複数の通信システムにおいて同一周波数帯を利用することもあり、この場合は同一周波数帯で他システムからの電波が干渉波として作用することになる。

また、車車間通信、路車間通信を行う無線通信装置では、車両側で発生する種々のノイズが干渉波として作用することがある。
このような干渉波に対し、特許文献１では、無線通信チャネルでの周囲のノイズレベルを測定し、他の無線通信装置が測定して送信してきたノイズレベルと、自装置で測定したノイズレベルとに基づいて、他の無線通信装置との間で無線通信を行うための通信パラメータを制御することにより、無線通信装置の間での通信品質を向上しようとしている。

特開２０１０−１６５６１号公報

特許文献１のように、自装置と他装置とで測定したノイズレベルに基づいて、無線通信を行うための通信パラメータを制御する技術では、常時発生する干渉波に対しては、送信電力等の通信パラメータを適切に設定できるかも知れない。しかしながら、周期的に発生するインパルスノイズのような干渉波に対して、干渉波の発生していない期間も含めて通信パラメータが設定されるので、ノイズレベルに基づいて通信パラメータを適切に制御することは困難である。

例えば、図１２に示すような周期的に発生する干渉波３００のレベルに基づいて通信パラメータを制御する場合、干渉波３００の最大レベル３０２に基づいて通信パラメータとして送信電力を設定すると、最大レベル３０２以外の部分に対して過剰な電力で送信を行うことになるので、送信電力が不適切に増加する。

一方、干渉波３００の最小レベル３０４に基づいて送信電力を設定すると、最大レベル３０２による干渉を低減できない。
また、干渉波３００のレベルの平均値３０６または中間値３０８に基づいて送信電力を設定する場合も、最大レベル３０２による干渉を適切に低減できない。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、他の無線通信装置との無線通信において、周期的に発生する干渉波による干渉を低減するとともに、送信電力が不適切に増加することを防止する無線通信装置を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明によると、受信手段は、他の無線通信装置からの送信電波を受信して受信データを復元し、干渉波測定手段は、周期的に発生し受信手段により受信される干渉波に関する干渉波データとして、干渉波の周期と周期のいずれかの開始タイミングと干渉波の信号レベルとを含む干渉レベルデータを測定する。そして、送信手段は、干渉波測定手段により測定された干渉波レベルデータを送信データの一部として他の無線通信装置に送信する。

これにより、干渉波の周期と周期のいずれかの開始タイミングと干渉波の信号レベルとを含む干渉レベルデータを測定した送信元の無線通信装置は、自装置が測定した干渉レベルデータを他の無線通信装置に知らせることができる。

送信元の無線通信装置が送信してきた干渉レベルデータを受信した他の無線通信装置では、受信した干渉レベルデータに基づいて、干渉レベルデータを送信してきた無線通信装置が受信する干渉波について、周期と周期のいずれかの開始タイミングと信号レベルとを知ることができる。

周期的に発生する干渉波について、周期と周期のいずれかの開始タイミングとが分かれば、各周期において干渉波の発生する開始タイミングが分かる。したがって、送信元の無線通信装置が送信してきた干渉レベルデータを受信した他の無線通信装置では、受信した干渉レベルデータに基づいて、干渉レベルデータを送信してきた無線通信装置が受信する干渉波について、周期毎に発生するタイミングと信号レベルとを知ることができる。

その結果、送信元の無線通信装置に送信データを送信したときに送信元の無線通信装置において、受信データが干渉波から受ける干渉を低減するために、送信元の無線通信装置が送信してきた干渉レベルデータに基づいて、送信データを適切に調整できる。

そして、請求項１および４に記載の発明によると、干渉レベルデータを送信してきた無線通信装置における受信データと干渉波との干渉を避ける場合には、受信データから抽出した干渉レベルデータから信号レベルを除いたデータに基づいて、干渉レベルデータを送信してきた無線通信装置に送信データを送信するときの１回当たりの送信時間および送信データの送信タイミングを調整する。また、干渉レベルデータを送信してきた無線通信装置において受信データと干渉波とが干渉するときにその干渉を避けない場合には、受信データから抽出した干渉レベルデータのうち信号レベルに基づいて、干渉レベルデータを送信してきた無線通信装置に送信する送信データの送信電力を受信データと干渉波とが干渉するときだけ調整する。

これにより、干渉レベルデータを送信してきた無線通信装置における受信データと干渉波との干渉を避けるだけでなく、干渉レベルデータを送信してきた無線通信装置において受信データと干渉波との干渉を避けない場合には、送信元の無線通信装置に送信データを送信するときに常に送信電力を上昇させるのではなく、干渉レベルデータを送信してきた無線通信装置に送信する送信データの送信電力を受信データと干渉波とが干渉するときだけ調整するので、送信電力が不適切に増加することを防止できる。

また、常に、干渉レベルデータを送信してきた無線通信装置における受信データと干渉波との干渉を避けるのではなく、必要なときには送信電力を調整した上で受信データと干渉波との干渉を容認するので、送信データの遅延を低減できる。

請求項２に記載の発明によると、干渉波測定手段は、干渉波データとして、周期毎に発生する干渉波の継続時間をさらに含む干渉継続データを測定し、送信手段は、干渉波測定手段が測定した干渉継続データを送信データの一部として他の無線通信装置に送信する。

これにより、送信元の無線通信装置は、自装置が受信している干渉波の周期と周期のいずれかの開始タイミングと干渉波の信号レベルとに加えて、周期毎に発生する干渉波の継続時間を含む干渉継続データを他の無線通信装置に知らせることができる。

送信元の無線通信装置が送信してきた干渉継続データを受信した他の無線通信装置では、干渉継続データを送信してきた無線通信装置が受信する干渉波が周期毎に継続して発生する期間を正確に知ることができる。言い換えれば、周期中において干渉波が発生していない期間を正確に知ることができる。

その結果、干渉継続データを受信した他の無線通信装置では、例えば受信データと干渉波とが極力干渉せず、干渉波が発生していない期間に受信データを極力受信できるように、送信元の無線通信装置に送信する送信データを調整できる。

請求項３および５に記載の発明によると、受信手段は、干渉波データとして他の無線通信装置が測定した、周期毎に発生する干渉波の継続時間をさらに含む干渉継続データを受信データから抽出する。

さらに、請求項３および５に記載の発明によると、送信手段は、干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置における受信データと干渉波との干渉を避ける場合には、受信手段が抽出した干渉継続データから信号レベルを除いたデータに基づいて、干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置に送信データを送信するときの１回当たりの送信時間および送信データの送信タイミングを調整し、干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置における受信データと干渉波とが干渉するときにその干渉を避けない場合には、受信手段が抽出した干渉継続データのうち信号レベルに基づいて、干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置に送信する送信データの送信電力を受信データと干渉波とが干渉するときだけ調整する。

このように、干渉継続データに周期毎に発生する干渉波の継続時間が含まれているので、各周期の開始時間を避けて送信データが干渉波と極力干渉しないように送信データを送信する場合に、より高精度に、送信データを送信するときの１回当たりの送信時間および送信タイミングを調整できる。さらに、送信データが干渉波と干渉する時間帯を高精度に検出できるので、干渉波との干渉の有無に応じて送信電力を適切に設定できる。

第１実施形態の無線通信装置の構成を表すブロック図。 （Ａ）は第１実施形態のパケットの一例を示す構成図、（Ｂ）は各無線通信装置における干渉波の周期を示すテーブル。 エアコンのオン、オフによる受信電力とエラー率との関係を示す特性図。 第１実施形態のパケットと干渉波との関係を示すタイムチャート。 （Ａ）はパケットの他の例を示す構成図、（Ｂ）はパケットと干渉波との関係を示す他のタイムチャート。 通信処理を示すフローチャート。 （Ａ）は第２実施形態のパケットの一例を示す構成図、（Ｂ）はパケットと干渉波との関係を示すタイムチャート。 通信処理を示すフローチャート。 第３実施形態の無線通信装置の構成を表すブロック図。 （Ａ）は第３実施形態のパケットの一例を示す構成図、（Ｂ）はパケットと干渉波との関係を示すタイムチャート。 通信処理を示すフローチャート。 干渉波に対するノイズレベルに基づく従来の送信処理を示す説明図。

以下に本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
［第１実施形態］
第１実施形態の無線通信装置の構成を図１のブロック図で示す。

（無線通信装置２）
第１実施形態の無線通信装置２は、例えば、車両または道路周辺の路側器に設置され、車両同士の車車間通信、あるいは車両と路側器との間の路車間通信を行うものであり、送受信切替部６を介してアンテナ４に接続された送信部１０と受信部３０とを備えている。

送信部１０は、送信パケット生成部１２、変調部１４、周波数変換器１６、高周波増幅器１８、制御部２０、および記憶部２２等からなる。
送信パケット生成部１２は、送信データが設定された送信パケットを生成し、変調部１４は、送信パケットに設定された送信データにより所定の送信信号を生成する。周波数変換器１６は、変調部１４において送信データにより生成した送信信号を予め設定された無線通信チャネルの周波数帯に周波数変換し、高周波増幅器１８は、周波数変換器１６にて周波数変換された送信信号を増幅する。高周波増幅器１８にて増幅された送信信号を方向性結合器等からなる送受信切替部６を介してアンテナ４に出力することで、送信信号はアンテナ４から無線送信される。

制御部２０は、マイクロコンピュータ等から構成されており、他の無線通信装置２から送信されてきた干渉波データに基づいて、送信パケット生成部１２で生成する送信データ長を調整する。

また、制御部２０は、後述する受信部３０の受信パケット解析部３８が解析して受信パケットの受信データから抽出した、他の無線通信装置２にて測定した干渉波に関する干渉波データを無線通信装置毎に記憶部２２に書き込む。尚、本実施形態では、干渉波として周期的に発生するものを対象としている。

受信部３０は、高周波増幅器３２、周波数変換器３４、復調部３６、受信パケット解析部３８、および干渉波データ測定部４０等からなる。
高周波増幅器３２は、アンテナ４にて受信され、送受信切替部６を介して入力される受信信号を増幅し、周波数変換器３４は、高周波増幅器３２で増幅された受信信号を中間周波数帯またはベースバンドの受信信号に周波数変換する。

復調部３６は、周波数変換器３４にて周波数変換された受信信号から、他の無線通信装置２が送信してきたデータ（受信データ）を復元する。
また、復調部３６では、受信信号の信号レベルが予め設定されたキャリアセンス（ＣＳ）レベルに達しているか否かを判断することにより、現在、他の無線通信装置２からの送信電波が届いているか否か、つまり無線通信チャンネルが空いているか否かを判断する。

無線通信チャンネルが他の無線通信装置２にて使用されている場合、復調部３６は、その旨を表す図示しないキャリアセンス信号（ＣＳ信号）を出力する。そして、変調部１４は、復調部３６からＣＳ信号が出力されていないとき、つまり、無線チャンネルが空いているときに、送信パケットに設定された送信データにより送信信号を生成し、送信を開始する。

受信パケット解析部３８は、復調部３６で復元された受信データから、該当する受信データを送信してきた無線通信装置２の装置ＩＤと、該当する無線通信装置２が受信して測定した干渉波の周期データとを抽出し、制御部２０に出力する。

干渉波データ測定部４０は、周波数変換器３４で周波数変換された受信信号から、自装置で受信する干渉波に関する干渉波データとして、干渉波の周期データを測定する。干渉波データ測定部４０は、高周波増幅器３２で増幅された受信信号から、干渉波の周期データを測定してもよい。干渉波データ測定部４０は、測定した干渉波の周期データを記憶し、測定毎に更新する。

干渉波データ測定部４０は、受信範囲内に存在する無線通信装置２が送信データを送信していない所定の測定期間で干渉波の周期を測定する。無線通信装置２が送信データを送信しない所定の測定期間は、予め通信システムで設定されているか、路側器からの無線指示により設定される。干渉波データ測定部４０で測定した自装置の周期データは送信パケット生成部１２に出力される。

送信パケット生成部１２では、図２の（Ａ）に示すように、送信データの一部として、自装置の干渉波データ測定部４０にて測定した干渉波の周期データを送信パケット１００に挿入することで、ＭＡＣヘッダ、ネットワークヘッダ、周期データ、データ、ＦＣＳ（Frame Check Sequence）等からなる送信パケット１００を生成する。変調部１４は、この送信パケット１００で送信信号を生成する。

このように、本実施形態の無線通信装置２を用いて構成される無線通信システムでは、自装置だけでなく他の無線通信装置２が送信する送信パケットに、各無線通信装置２で測定した干渉波の周期データが含まれることになる。

前述したように、受信パケット解析部３８において、他の無線通信装置２から受信した受信データから抽出された周期データは制御部２０に出力される。制御部２０は、図２の（Ｂ）に示すように、無線通信装置２の識別情報（ＩＤ）、干渉波データとして干渉波の周期データ、周期データの更新時刻を記憶部２２に書き込む。

制御部２０は、記憶部２２に記憶されている識別情報と同じ識別情報の無線通信装置２から周期データを受信した場合には、受信した周期データで元の周期データを更新し、更新時刻を書き換える。記憶部２２に記憶されていない無線通信装置２から周期データを受信した場合には、新規に識別情報（ＩＤ）、周期データおよび更新時刻を記憶部２２に書き込む。また、制御部２０は、記憶部２２に周期データが書き込まれているが所定時間の間更新されていない場合、該当する識別情報のデータを全て削除する。

（干渉波）
次に、周期的に発生する干渉波について説明する。例えば、車両に搭載されたエアコン等の駆動力となるブラシ付きモータでは、モータの回転によりブラシと整流子とが摺動すると、干渉波として周期的なインパルスノイズが発生する。

このインパルスノイズが他の無線通信装置２から受信する受信データと干渉すると、受信エラーとなる。図３に、エアコンのオン、オフにおける、受信データの受信電力と、受信データがエラーとなる確率であるＰＥＲ（パケットエラーレート）との関係を示す。

エアコンがオフの場合には、通信システムで要求される通信品質としてＰＥＲ≦０．０１（１％）を満たす受信電力は約−８５［ｄＢｍ］以上である。これに対し、エアコンがオンの場合にＰＥＲ≦０．０１を満たす受信電力は約−６５［ｄＢｍ］以上である。つまり、他の無線通信装置２からの送信電力が同じであれば、ＰＥＲ≦０．０１を満たす通信範囲は狭くなる。

図３において、エアコンがオンの場合に点線で示す部分の特性は、無線通信装置内部の熱雑音による干渉がないと仮定した場合の特性であり、特定の値に収束する。図３では０．０６が収束値になっている。この収束値は、干渉波であるインパルスノイズとパケットデータとが干渉し、パケットデータが全てエラーとなる確率の上限値である。

この上限値が、通信システムの品質の要求値であるＰＥＲ≦０．０１を満たすように送信データを調整すれば、受信電力の大小に関わらず全ての受信電力の範囲で要求される通信品質を満たすことができる。

そこで、図４に示すように、送信する送信パケット１００の送信周期をＴｓ、１回のパケット送信に要する送信時間（パケット長）をＴｐ、他の無線通信装置２から干渉波データとして送信されてきたインパルスノイズ２００の周期をＴｉｎｐとすると、送信パケット１００の送信周期Ｔｓとインパルスノイズ２００とが干渉する確率Ｐ１、ならびに送信パケット１００の送信時間Ｔｐとインパルスノイズ２００とが干渉する確率Ｐ２（ＰＥＲ）は次式（１）、（２）で表される。

Ｐ１＝Ｔｓ／Ｔｉｎｐ ・・・（１）
Ｐ２＝Ｐ１×Ｔｐ／Ｔｓ ・・・（２）
式（１）、（２）から、Ｐ２（ＰＥＲ）＝Ｔｐ／Ｔｉｎｐである。つまり、送信パケット１００とインパルスノイズ２００とが干渉しエラーとなる確率は、送信パケット１００の送信周期に関わらず、パケットの１回の送信時間とインパルスノイズ２００の周期とで決定される。

したがって、ＰＥＲ≦０．０１を満たすように、１回のパケット送信時間を設定すれば、通信システムに要求される通信品質を満たすことができる。ＰＥＲ≦０．０１を満たすためには、以下に示すいずれかの通信パラメータを適切に設定し、パケット送信時間を調整すればよい。
（１）パケットに設定されるデータフィールドのデータ長。データ長が短くなればパケット送信時間は短くなる。
（２）変調方式。例えば、振幅または周波数または位相について多値変調を行う場合の波形種類が多くなれば、同じデータ量に対してパケット送信時間は短くなる。
（３）符号化率。符号化率が向上すれば、同じデータ量に対してパケット送信時間は短くなる。

（他の干渉波）
ここで、ＰＥＲを算出するときに、インパルスノイズのように周期毎に干渉波が継続して発生する継続時間が無視できる程度に小さい干渉波もあれば、継続時間を無視できないものもある。例えば、車車間通信、路車間通信で使用する無線通信チャネルに、周期的に発生する干渉波として他の通信システムで使用する電波が隣接する通信チャネルから作用する場合、周期毎に継続する干渉波の継続時間を考慮してＰＥＲを算出しなければならないことがある。

そこで、各無線通信装置２は、図５の（Ａ）に示すように、送信パケット１０２に設定する干渉波データとして、自装置が受信する干渉波２１０（図５の（Ｂ）参照）の周期に加えて、周期毎に継続する干渉波２１０の継続時間を測定し、干渉継続データとして送信パケット１０２に設定する。そして、他の無線通信装置２から受信した受信パケットから干渉波データとして干渉波の周期と、周期毎の継続時間とからなる干渉継続データを抽出し、干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置２に自装置から送信する場合、抽出した干渉継続データに基づいて送信データを調整する。

干渉波データとして干渉波の周期と、周期毎の継続時間とからなる干渉継続データを採用する場合、制御部２０は、図２の（Ｂ）に示す無線通信装置毎の情報に加え、周期毎の継続時間を追加して記憶部２２に記憶させる。

ここで、図５の（Ｂ）に示すように、送信パケット１０２の周期をＴｓ、１回のパケット送信に要する送信時間をＴｐ、他の無線通信装置２から干渉継続データとして送信されてきた干渉波２１０の周期をＴｉｎｐ、干渉波２１０の継続時間をＴｕとすると、干渉波２１０の周期が開始する干渉開始タイミングが送信パケット１０２の送信時間Ｔｐに入り、干渉波２１０と送信パケット１０２とが干渉する確率Ｐｉと、干渉開始タイミングが符号２１０ａに示す継続時間Ｔｕの範囲に入り、干渉波２１０と送信パケット１０２とが干渉する確率Ｐｕと、ＰＥＲとは次式（３）、（４）、（５）で表される。

Ｐｉ＝Ｔｐ／Ｔｉｎｐ ・・・（３）
Ｐｕ＝Ｔｕ／Ｔｉｎｐ ・・・（４）
ＰＥＲ＝Ｐｉ＋Ｐｕ＝（Ｔｐ＋Ｔｕ）／Ｔｉｎｐ ・・・（５）
したがって、干渉波が周期毎の継続時間を無視できるインパルスノイズの場合と同様に、ＰＥＲが所定値以下となるように１回のパケット送信時間Ｔｐを設定すれば、通信システムに要求される通信品質を満たすことができる。

尚、干渉波データとして周期データまたは干渉継続データのいずれかを送信してきた複数の無線通信装置２を含む無線通信装置２にブロードキャストする場合、記憶部２２に記憶された該当する無線通信装置２の干渉波データに基づいて、式（２）または式（５）で表されるＰＥＲが所定値以下となるように設定される送信パケットの送信時間のうち、最短の送信時間が選択される。

１対１で特定の無線通信装置２に対して送信する場合は、記憶部２２に記憶された該当する無線通信装置２の干渉波データに基づいて、式（２）または式（５）で表されるＰＥＲが所定値以下となるように設定される送信パケットの送信時間が選択される。

（通信処理）
次に、干渉波の周期、あるいは干渉波の周期および周期毎の干渉波の継続時間を干渉波データとして採用した、無線通信装置２における通信処理について図６に基づいて説明する。

干渉波データを測定するための前述した所定の測定期間になると（Ｓ４００：Ｙｅｓ）、干渉波データ測定部４０は、周波数変換器３４の出力から干渉波の周期、あるいは干渉波の周期および継続時間を測定する（Ｓ４０２）。測定の結果、所定の信号レベル以上の干渉波が存在しない場合（Ｓ４０４：Ｎｏ）、Ｓ４００に処理を移行する。

所定の信号レベル以上の干渉波が存在する場合（Ｓ４０４：Ｙｅｓ）、干渉波データ測定部４０は、測定結果により自装置の干渉波データを更新する（Ｓ４０６）。
干渉波データの所定の測定期間ではないときに（Ｓ４００：Ｎｏ）、他の無線通信装置２からパケットを受信している場合（Ｓ４０８：Ｙｅｓ）、復調部３６は、周波数変換器３４にて周波数変換された受信信号から、他の無線通信装置２が送信してきた受信データを復元する（Ｓ４１０）。パケットの受信判定は、受信信号に含まれるプリアンブルを復調部３６が検出したか否かにより行われる。

受信パケット解析部３８は、復元された受信データから干渉波データを抽出し制御部２０に出力する（Ｓ４１２）。制御部２０は、受信パケット解析部３８から出力された干渉波データと、送信元の無線通信装置２の識別情報と、更新時刻とを記憶部２２に書き込む。

他の無線通信装置２からパケットを受信しておらず（Ｓ４０８：Ｎｏ）、自装置に対してパケットの送信要求がある場合（Ｓ４１６：Ｙｅｓ）、送信パケット生成部１２は、干渉波データ測定部４０から出力される自装置の干渉波データを送信データの一部として送信パケットに設定する（Ｓ４１８）。例えば、車両に搭載される無線通信装置２であれば、自車両の他の車載装置から無線通信装置２に送信要求が出される。

制御部２０は、１対１の送信か、ブロードキャスト送信かによって、記憶部２２から該当する送信先の無線通信装置２の干渉波データを読み出し、ＰＥＲが所定値以下になるように１回の送信時間を調整する。そして、送信パケット生成部１２は、制御部２０から出力される１回の送信時間に基づいて、送信データ長を調整して送信パケットを生成する（Ｓ４２０）。ＰＥＲが所定値以下になるように調整した１回の送信時間に基づいて、制御部２０が送信データ長を算出して送信パケット生成部１２に出力してもよい。

記憶部２２に送信先の干渉波データが存在しない場合、送信パケット生成部１２は送信パケットのデータ長を調整しない。送信パケット生成部１２で生成された送信パケットは、送信部１０から送受信切替部６を通りアンテナ４から送信される。

尚、前述したように、１回のパケット送信時間の調整は、送信データ長の調整に限らず、変調方式または符号化率を調整して行ってもよい。
このように、各無線通信装置２において干渉波データとして干渉波の周期、あるいは干渉波の周期および周期毎の干渉波の継続時間を測定し、送信データの一部として送信することにより、干渉波データを受信した無線通信装置２は、送信元の無線通信装置２において、受信データと干渉波とが干渉する確率が所定値以下になるように、送信パケットの１回当たりの送信時間を調整できる。

また、干渉波の周期に加えて周期毎の干渉波の継続時間を干渉波データとして設定することにより、受信データと干渉波とが干渉する確率を高精度に所定値以下に制御できる。
このように、送信パケットの１回当たりの送信時間を調整することにより、送信電力を増加させることなく、送信元の無線通信装置２における受信データに対する干渉波による干渉を極力低減できる。したがって、干渉波による干渉を低減するために、送信電力が不適切に増加することを防止できる。

第１実施形態では、無線通信装置２が本発明の無線通信装置に相当し、送信パケット生成部１２、変調部１４、周波数変換器１６、高周波増幅器１８、制御部２０および記憶部２２からなる送信部１０が本発明の送信手段に相当し、高周波増幅器３２、周波数変換器３４、復調部３６および受信パケット解析部３８が本発明の受信手段に相当し、干渉波データ測定部４０が本発明の干渉波測定手段に相当する。また、パケット１００、１０２が本発明の送信データ、受信データに相当し、インパルスノイズ２００および干渉波２１０が本発明の干渉波に相当する。

尚、送信手段を構成する送信パケット生成部１２および制御部２０は、他の無線通信装置２から受信した干渉波データに基づいて、送信データを送信するときの１回当たりの送信時間を調整する制御手段として機能する。

また、図６のＳ４００〜Ｓ４０６の処理が本発明の干渉波測定手段が実行する機能に相当し、Ｓ４０８〜Ｓ４１２の処理が本発明の受信手段が実行する機能に相当し、Ｓ４１８〜Ｓ４２２の処理が本発明の送信手段が実行する機能に相当し、Ｓ４２０の処理が本発明の送信手段が実行する機能のうち制御手段としての送信パケット生成部１２および制御部２０が実行する機能に相当し、Ｓ４１４の処理が本発明の送信手段を構成する制御手段としての制御部２０が実行する機能に相当する。

［第２実施形態］
第２実施形態の通信処理で採用する干渉波データを設定したパケットを図７の（Ａ）に示す。第２実施形態では、干渉波データとして、干渉波の周期および継続時間に加え、干渉波の周期のいずれかの開始タイミングを測定し、干渉開始データとして送信パケット１０４に設定する。尚、第２実施形態の無線通信装置の構成は、図１に示す第１実施形態の無線通信装置２と実質的に同一である。

干渉波データとして、干渉波の周期と、周期毎の継続時間と、干渉波の周期のいずれかの開始タイミングとからなる干渉開始データを採用する場合、制御部２０は、図２の（Ｂ）に示す無線通信装置毎の情報に加え、干渉波の周期毎の継続時間と干渉波の周期のいずれかの開始タイミングとを追加して記憶部２２に記憶させる。

各無線通信装置２は、自装置が受信する干渉波から図７の（Ａ）に示す干渉波の周期、継続時間および周期のいずれかの開始タイミングを干渉開始データとして測定し、送信パケット１０４に設定する。そして、他の無線通信装置２から受信した受信パケット１０４から図７の（Ａ）に示す干渉開始データを抽出し、干渉開始データを送信してきた他の無線通信装置２に送信する場合、抽出した干渉開始データに基づいて送信データを調整する。

図７の（Ａ）に示す干渉開始データを受信した無線通信装置２では、干渉開始データとして受信した干渉波の周期、継続時間、および周期のいずれかの開始タイミングから、干渉開始データを送信してきた無線通信装置２に送信する場合に、送信元の無線通信装置２で干渉波が発生しない時間帯、つまり受信データが干渉波と干渉しない時間帯を特定できる。

したがって、図７の（Ｂ）に示すように、送信パケット１０４を受信した無線通信装置２において受信データが干渉波２１０と干渉しないように、送信パケット１０４の１回の送信時間と送信タイミングとを適切に設定できる。

（通信処理）
図７の（Ａ）に示す干渉開始データを採用した場合の通信処理について、図８に基づいて説明する。図８において、図６に示すフローチャートと実質的に同一処理を行うステップには同一のステップ番号を付している。図８では、図６のフローチャートに対してＳ４３０の処理が追加されている。

干渉波データ測定部４０は、干渉波２１０の周期、継続時間および周期のいずれかの開始タイミングからなる干渉開始データを干渉波データとして測定する（Ｓ４０２）。
そして、制御部２０は、自装置に対して送信要求があっても（Ｓ４１６：Ｙｅｓ）、送信先の無線通信装置２から干渉波データとして受信した干渉波の周期、継続時間、および周期のいずれかの開始タイミングに基づいて、送信パケット１０４が送信先の無線通信装置２の干渉波と干渉するタイミングであると判断すると（Ｓ４３０：Ｎｏ）、送信パケット生成部１２に送信パケット１０４の生成を待機させる。

送信パケット１０４が送信先の無線通信装置２の干渉波と干渉しないタイミングの場合（Ｓ４３０：Ｙｅｓ）、Ｓ４１８に処理が移行される。Ｓ４１８において送信パケット１０４に設定される干渉波データは、図７の（Ａ）に示すように、干渉波の周期、継続時間および周期のいずれかの開始タイミングからなる干渉開始データである。

送信パケット生成部１２は、送信時間の長さを調整しないと送信パケット１０４が干渉波２１０と干渉する場合、制御部２０が記憶部２２から出力する送信先の干渉波データに基づいて送信データ長を調整する（Ｓ４２０）。

第２実施形態の通信処理では、第１実施形態のように、受信データと干渉波とが干渉する確率を所定値以下にするのではなく、干渉波の周期、継続時間、および周期のいずれかの開始タイミングに基づいて送信パケット１０４の送信タイミングおよび送信時間を調整することにより、受信データと干渉波とが干渉しないようにすることができる。これにより、送信電力を増加させることなく、受信データに対する干渉波による干渉を極力低減できる。

第２実施形態では、パケット１０４が本発明の送信データ、受信データに相当する。
また、図８のＳ４３０の処理が本発明の送信手段を構成する制御手段としての制御部２０が実行する機能に相当する。

［第３実施形態］
図９に、第３実施形態による無線通信装置８を示す。第３実施形態では、図１０の（Ａ）に示すように、干渉波データ測定部４０は、干渉波データとして、干渉波の周期、継続時間、干渉波の周期のいずれかの開始タイミング、および干渉波の信号レベルを測定し、干渉レベルルデータとして送信パケット１０６に設定する。そして、制御部２０は、他の無線通信装置８から受信した干渉波の信号レベルに基づいて、必要に応じて高周波増幅器１８の増幅率を設定し、送信データの送信電力を調整する。

干渉波データとして干渉波の周期と、周期毎の継続時間と、干渉波の周期のいずれかの開始タイミングと、干渉波の信号レベルとからなる干渉レベルデータを採用する場合、制御部２０は、図２の（Ｂ）に示す無線通信装置毎の情報に加え、干渉波の周期毎の継続時間と、干渉波の周期のいずれかの開始タイミングと、干渉波の信号レベルとを追加して記憶部２２に記憶させる。

（通信処理）
図１０の（Ａ）に示す干渉波データを採用した場合の通信処理ついて、図１１に基づいて説明する。図１１において、図６に示すフローチャートと実質的に同一処理を行うステップには同一のステップ番号を付している。図１１では、図６のフローチャートに対してＳ４３０およびＳ４４０の処理が追加されている。

干渉波データ測定部４０は、干渉波２１０の周期、継続時間、周期のいずれかの開始タイミング、および干渉波２１０の受信レベルからなる干渉レベルデータを干渉波データとして測定する（Ｓ４０２）。

制御部２０は、自装置に対して送信要求があっても（Ｓ４１６：Ｙｅｓ）、送信先の無線通信装置８から受信した干渉波データのうち、干渉波の周期、継続時間、および周期のいずれかの開始タイミングに基づいて、送信パケット１０６が送信先の無線通信装置８の干渉波と干渉するタイミングであり、送信を遅らせることができる場合には（Ｓ４３０：Ｎｏ）、送信パケット生成部１２に送信パケット１０６の生成を待機させ、送信タイミングを調整する。

送信パケット１０６が送信先の無線通信装置８の干渉波２１０と干渉しないタイミングか、送信パケット１０６が送信先の無線通信装置８の干渉波２１０と干渉するタイミングであるが送信を遅らせることができない場合（Ｓ４３０：Ｙｅｓ）、Ｓ４１８に処理が移行される。

Ｓ４１８において送信パケット１０６に設定される干渉波データは、図１０の（Ａ）に示すように、干渉波２１０の周期、継続時間、周期のいずれかの開始タイミング、および干渉波２１０の受信レベルからなる干渉レベルデータである。

送信パケット１０６の送信タイミングは干渉波２１０と干渉しないタイミングであるが、送信時間の長さを調整しないと送信パケット１０６が干渉波２１０と干渉する場合、送信パケット生成部１２は、制御部２０が記憶部２２から出力する送信先の干渉波データに基づいて送信データ長を調整する（Ｓ４２０）。

制御部２０は、図１０の（Ｂ）に示すように、送信パケット１０６ａが送信先の無線通信装置８の干渉波２１０と干渉するタイミングであるが送信を遅らせることができない場合、干渉波２１０の信号レベルに応じて該当する送信パケット１０６ａの送信電力を設定する。高周波増幅器１８の特性により送信電力の上限は決まっているので、制御部２０は、送信パケット１０６が干渉波２１０と干渉しない場合に設定される基本の送信電力と最大送信電力との間で、干渉波２１０の信号レベルに応じて該当する送信パケット１０６ａの送信電力を設定する。

尚、干渉波の信号レベルを含む干渉波データを送信する場合、送信元の無線通信装置８の位置情報を加えて送信することが望ましい。これにより、干渉波データを受信した無線通信装置８では、送信元の無線通信装置８の位置と自装置の位置とから装置間の距離を算出できる。したがって、干渉波データを受信した無線通信装置８において、受信した干渉波の信号レベルと装置間の距離とに基づいて、送信データの送信電力を調整できる。

以上説明した第３実施形態では、干渉波データとして、干渉波の周期、継続時間、干渉波の周期のいずれかの開始タイミング、および干渉波の信号レベルからなる干渉レベルデータを送信してきた無線通信装置８に送信データを送信するときに、送信データを受信する受信側で受信データと干渉波とが干渉する場合、受信側での干渉波の信号レベルに応じて送信電力を調整することにより、送信タイミングを遅らせずに送信することを可能にしている。

送信電力を調整する対象となる送信データは、送信タイミングを遅らせたくないものだけでなく、干渉波と干渉する全ての送信データでもよい。
このように、送信データを送信するときに常に送信電力を上昇させるのではなく、干渉レベルデータを送信してきた無線通信装置８に送信する送信データの送信電力を受信データと干渉波とが干渉するときだけ増加するので、送信電力が不適切に増加することを防止できる。

第３実施形態では、無線通信装置８が本発明の無線通信装置に相当し、パケット１０６が本発明の送信データ、受信データに相当する。
また、図１１のＳ４４０の処理が本発明の送信手段を構成する制御手段としての制御部２０が実行する機能に相当する。

［他の実施形態］
上記実施形態では、自装置で測定した干渉波に関する干渉波データを送信データの一部として送信するとともに、他の無線通信装置が送信してきた受信データから他の無線通信装置で測定した干渉波データを抽出し、抽出した干渉波データに基づいて、干渉波データを送信してきた無線通信装置に送信する送信データを調整した。

これに対し、自装置で測定した干渉波に関する干渉波データを送信データの一部として送信するか、あるいは他の無線通信装置が送信してきた受信データから抽出した干渉波データに基づいて、干渉波データを送信してきた無線通信装置に送信する送信データを調整するかのいずれか一方の機能だけを、無線通信装置で実現してもよい。

また、上記実施形態の干渉データの組み合わせ以外にも、干渉波データとして、干渉波の周期と干渉波の周期のいずれかの開始タイミングからなる干渉開始データ、あるいは干渉波の周期と干渉波の周期のいずれかの開始タイミングと干渉波の信号レベルからなる干渉レベルデータを採用してもよい。

２、８：無線通信装置、４：アンテナ、６：送受信切替部、１０：送信部、１２：送信パケット生成部（送信手段、制御手段）、１４：変調部（送信手段）、１６：周波数変換器（送信手段）、１８：高周波増幅器（送信手段）、２０：制御部（送信手段、制御手段）、２２：記憶部（送信手段）、３０：受信部、３２：高周波増幅器（受信手段）、３４：周波数変換器（受信手段）、３６：復調部（受信手段）、３８：受信パケット解析部（受信手段）、４０：干渉波データ測定部（干渉波測定手段）

Claims (5)

1. 他の無線通信装置からの送信電波を受信し、受信データを復元する受信手段と、
   周期的に発生し前記受信手段により受信される干渉波に関する干渉波データとして、前記干渉波の周期と前記周期のいずれかの開始タイミングと前記干渉波の信号レベルとを含む干渉レベルデータを測定する干渉波測定手段と、
   前記干渉波測定手段により測定された前記干渉レベルデータを送信データの一部として他の無線通信装置に送信する送信手段と、
   を備え、
   前記受信手段は、前記受信データから前記干渉レベルデータを抽出し、
   前記送信手段は、前記干渉レベルデータを送信してきた他の無線通信装置における前記受信データと前記干渉波との干渉を避ける場合には、前記受信手段が抽出した前記干渉レベルデータから前記信号レベルを除いたデータに基づいて、前記干渉レベルデータを送信してきた他の無線通信装置に送信データを送信するときの１回当たりの送信時間および送信データの送信タイミングを調整し、前記干渉レベルデータを送信してきた他の無線通信装置において前記受信データと前記干渉波とが干渉するときにその干渉を避けない場合には、前記受信手段が抽出した前記干渉レベルデータのうち前記信号レベルに基づいて、前記干渉レベルデータを送信してきた他の無線通信装置に送信する送信データの送信電力を前記受信データと前記干渉波とが干渉するときだけ調整する、
   ことを特徴とする無線通信装置。
2. 前記干渉波測定手段は、前記干渉波データとして、前記周期毎に発生する前記干渉波の継続時間をさらに含む干渉継続データを測定し、
   前記送信手段は、前記干渉波測定手段が測定した前記干渉継続データを送信データの一部として他の無線通信装置に送信する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の無線通信装置。
3. 前記受信手段は、前記受信データから前記干渉継続データを抽出し、
   前記送信手段は、前記干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置における前記受信データと前記干渉波との干渉を避ける場合には、前記受信手段が抽出した前記干渉継続データから前記信号レベルを除いたデータに基づいて、前記干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置に送信データを送信するときの１回当たりの送信時間および送信データの送信タイミングを調整し、前記干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置において前記受信データと前記干渉波とが干渉するときにその干渉を避けない場合には、前記受信手段が抽出した前記干渉継続データのうち前記信号レベルに基づいて、前記干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置に送信する送信データの送信電力を前記受信データと前記干渉波とが干渉するときだけ調整する、
   ことを特徴とする請求項２に記載の無線通信装置。
4. 他の無線通信装置からの送信電波を受信して受信データを復元するとともに、他の無線通信装置が受信して測定し送信データの一部として送信してきた、周期的に発生する干渉波に関する干渉波データとして、前記干渉波の周期と前記周期のいずれかの開始タイミングと前記干渉波の信号レベルとを含む干渉レベルデータを前記受信データから抽出する受信手段と、
   前記干渉レベルデータを送信してきた他の無線通信装置における前記受信データと前記干渉波との干渉を避ける場合には、前記受信手段が抽出した前記干渉レベルデータから前記信号レベルを除いたデータに基づいて、前記干渉レベルデータを送信してきた他の無線通信装置に送信データを送信するときの１回当たりの送信時間および送信データの送信タイミングを調整し、前記干渉レベルデータを送信してきた他の無線通信装置における前記受信データと前記干渉波とが干渉するときにその干渉を避けない場合には、前記受信手段が抽出した前記干渉レベルデータのうち前記信号レベルに基づいて、前記干渉レベルデータを送信してきた他の無線通信装置に送信する送信データの送信電力を前記受信データと前記干渉波とが干渉するときだけ調整する送信手段と、
   を備えることを特徴とする無線通信装置。
5. 前記受信手段は、前記干渉波データとして他の無線通信装置が測定した、前記周期毎に発生する前記干渉波の継続時間をさらに含む干渉継続データを前記受信データから抽出し、
   前記送信手段は、前記干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置における前記受信データと前記干渉波との干渉を避ける場合には、前記受信手段が抽出した前記干渉継続データから前記信号レベルを除いたデータに基づいて、前記干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置に送信データを送信するときの１回当たりの送信時間および送信データの送信タイミングを調整し、前記干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置における前記受信データと前記干渉波とが干渉するときにその干渉を避けない場合には、前記受信手段が抽出した前記干渉継続データのうち前記信号レベルに基づいて、前記干渉継続データを送信してきた他の無線通信装置に送信する送信データの送信電力を前記受信データと前記干渉波とが干渉するときだけ調整する、
   ことを特徴とする請求項４に記載の無線通信装置。

Images