JP5694079B2 - 送信装置および送信方法 - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、送信装置および送信方法に関する。
２．４ＧＨｚ帯のようなＩＳＭ(Industry-Science-Medical)バンドでは、様々な産業機器による利用がなされており、無線通信を行う通信装置にとって、これら産業機器から発生される電磁波が無線通信に対する干渉となる場合がある。干渉源の中には周期性を持つ電磁波があり、この電磁波の周期性を検知し、検知結果に基づき干渉の影響を受けないよう無線通信を行う方法が考えられる。
周期性を持つ干渉源の例として、電子レンジにより２．４ＧＨｚ帯で広帯域に放射される不要電波がある。また、周期性を持つ干渉源の別の例として、ＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１１ｂ規格やＩＥＥＥ８０２．１１ｇ規格に準拠する無線ＬＡＮ(Local Area Network)のアクセスポイント（ＡＰ）からのビーコン信号がある。
特開２００２−１１１６０３号公報
ところで、近年、送信装置側では、帯域中のある１のチャネルで送信を行うようにし、受信装置側では、帯域中から１のチャネルの信号を抽出する狭帯域のフィルタを用いずに、帯域中の全チャネルを受信するようにして無線通信を行う方式が提案されている。この通信方式によれば、受信装置側のコストを削減できる。
送信側で１のチャネルで送信を行い、受信側で全チャネルを受信するようにした場合であっても、送信側ではその１のチャネルで干渉の影響を受けずに送信を行うことができる。しかしながら、受信側では、他の干渉源から放出された電磁波による干渉を受けてしまうという問題点があった。
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであって、無線信号の送信周波数帯域に対して受信周波数帯域が広い場合の、受信側が受ける干渉を抑制することを目的とする。
実施形態の送信装置は、フレームを送信する信号帯域幅より広い帯域幅でキャリアセンスを行い、フレームを送信するために要する時間以上の時間のアイドル検出に成功するか否かを判定する。アイドル検出に成功した場合に、アイドル検出に成功した時点から、干渉波の周期からフレーム長を減じた第１時間の経過後にフレームの送信を開始する。
図１は、各実施形態に適用可能な無線通信システムを概念的に示す略線図である。 図２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定されるフレームフォーマットを示す略線図である。 図３は、各実施形態に適用可能な受信装置の一例の構成を示すブロック図である。 図４は、受信装置における受信電力と比較部の入力信号との関係を示す略線図である。 図５は、第１の実施形態による送信装置の一例の構成を示すブロック図である。 図６は、第１の実施形態によるＣＳ処理を示す一例のフローチャートである。 図７は、第１の実施形態によるＣＳ処理と、送信タイミングとを示す略線図である。 図８は、アイドル状態検出のより実際的な例を示す略線図である。 図９は、第２の実施形態による送信装置の一例の構成を示すブロック図である。 図１０は、第２の実施形態によるＣＳ処理を示す一例のフローチャートである。 図１１は、各アクセスポイント、送信装置、受信装置の位置関係と、信号レベルとの関係の例を示す略線図である。 図１２は、送信装置の受信電力とＣＳ処理結果との関係の例を示す略線図である。 図１３は、送信装置の受信電力とＣＳ処理結果との関係の例を示す略線図である。 図１４は、第４の実施形態によるＣＳ処理を示す一例のフローチャートである。 図１５は、第５の実施形態による送信装置の一例の構成を示すブロック図である。
（各実施形態に適用可能な無線通信システム）
図１は、各実施形態に適用可能な無線通信システムを概念的に示す。無線通信システムは、複数のアクセスポイント（ＷＬＡＮ ＡＰ）３０ａ、３０ｂと、送信装置１０と、受信装置２０とを含む。アクセスポイント３０ａ、３０ｂは、例えばＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．１１ｂに準拠する無線ＬＡＮ(Local Area Network)のアクセスポイントであって、それぞれ、２．４ＧＨｚ帯の１チャネルの周波数帯において、１０２．４ｍｓｅｃ周期でビーコンフレームを送信している。
例えば、アクセスポイント３０ａは、自身とアソシエーションを行ったステーションＡ（図示しない）と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定されたチャネルのうち第１チャネル（以下、１ｃｈ）の周波数帯で通信可能とされているものとする。また、アクセスポイント３０ｂは、自身とアソシエーションを行ったステーションＢ（図示しない）と、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定されたチャネルのうち第２チャネル（以下、６ｃｈ）の周波数帯で通信可能とされているものとする。
送信装置１０は、各実施形態による無線通信の送信処理を行う。例えば、送信装置１０は、受信側において、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定される第１１チャネル（以下、１１ｃｈ）の周波数帯で受信可能な無線信号を送信するものとする。また、送信装置１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定される各チャネルの信号を受信可能とされている。例えば、送信装置１０は、アクセスポイント３０ａから送信される１ｃｈの信号と、アクセスポイント３０ｂから送信される６ｃｈの信号とを受信可能である。
受信装置２０は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定される全ての周波数帯の信号を受信可能とされている。換言すれば、受信装置２０は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定される全てのチャネルのうち、送信側で選択されたチャネルの周波数帯による送信信号を受信することができる。受信装置２０は、受信した信号を復調し、復調された信号に従い、当該受信装置２０に接続される他の電子機器を制御することができる。
なお、受信装置２０において、アクセスポイント３０ａおよび３０ｂからそれぞれ送信される、１ｃｈおよび６ｃｈの信号は、送信装置１０から送信された特定のチャネルの信号を受信する際の干渉源となる可能性がある。
ＩＥＥＥ８０２．１１ｂにおいては、情報の送信は、フレーム単位で行われる。図２は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定されるフレームフォーマットを示す。フレームは、先頭側の物理ヘッダと、物理ヘッダに続くＭＡＣフレーム(Media Access Control Frame)とからなる。物理ヘッダは、ＰＬＣＰ(Physical Layer Convergence Protocol)プリアンブル（以下、プリアンブルと略称する）とＰＬＣＰヘッダとを含む。ＰＬＣＰは、伝送速度やフレームの長さなど物理層の情報をやりとりする通信プロトコルである。また、ＭＡＣフレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂヘッダ、データ部およびＦＣＳ(Frame Check Sequence)とを含む。
図３は、各実施形態に適用可能な受信装置２０の一例の構成を示す。受信装置２０は、アンテナ２０１と、広帯域バンドパスフィルタ（ＢＰＦ）２０２と、整流部２０３と、ベースバンド信号増幅部２０４と、比較部２０５と、制御部２０６とを含む。制御部２０６は、例えばＣＰＵ(Central Processing Unit)、ＲＯＭ(Read Only Memory)およびＲＡＭ(Random Access Memory)を含み、ＲＯＭに予め記憶されるプログラムに従い、ＲＡＭをワークメモリとして動作し、この受信装置２０の全体を制御する。
アンテナ２０１は、電波を受信して電気信号に変換して出力する。広帯域バンドパスフィルタ２０２は、帯域制限フィルタであって、アンテナ２０１から供給された受信信号に対して、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定される全チャネルの周波数帯域を通過させ、その他の周波数帯域の電力を減衰させる。整流部２０３は、広帯域バンドパスフィルタ２０２で帯域制限された受信信号を整流してエンベロープを抽出し、高周波信号である受信信号をベースバンド信号に変換して出力する。このベースバンド信号は、ベースバンド信号増幅部２０４で増幅されて比較部２０５に供給される。なお、ベースバンド信号増幅部２０４における信号の増幅率は、制御部２０６によって制御することができる。
比較部２０５は、ベースバンド信号増幅部２０４から供給されたベースバンド信号の信号レベルと閾値とを比較する。比較部２０５は、この比較の結果、ベースバンド信号の信号レベルが閾値以上であると判定した場合、出力信号のレベルをハイレベル（以下、Ｈレベル）とする。一方、比較部２０５は、比較の結果、ベースバンド信号の信号レベルが閾値未満であると判定した場合、出力信号のレベルをローレベル（以下、Ｌレベル）とする。閾値の値は、予め決められた値を用いてもよいし、制御部２０６からの入力に従い設定してもよい。
制御部２０６は、比較部２０５から供給されたＨレベルおよびＬレベルの出力信号を受信して、復調する。そして、制御部２０６は、復調処理の結果に応じて、例えばこの受信装置２０に接続される他の電子機器を制御することができる。
なお、制御部２０６は、比較部２０５に対して制御信号を出力して、上述した閾値の設定を行うことができる。また、制御部２０６は、ベースバンド信号増幅部２０４に対して制御信号を出力し、当該ベースバンド信号増幅部２０４の利得を制御することができる。
図４は、各実施形態を適用しない場合の、受信装置２０における受信電力レベルと、比較部２０５に対して入力される信号のレベルとの関係の例を示す。図４の例は、図１を用いて説明した無線通信システムにおけるアクセスポイント３０ａおよび３０ｂ、ならびに、送信装置１０の通信範囲内に受信装置２０が存在するものとする。
図４（ａ）および図４（ｂ）は、それぞれ、アクセスポイント３０ａおよび３０ｂから１ｃｈおよび６ｃｈを用いて、１０２．４ｍｓｅｃの周期で一定電力にて送信されるビーコンフレームを受信した場合の受信電力レベルの例を示す。これら１ｃｈおよび６ｃｈのビーコンフレームは、互いに非同期で送信される。また、送信装置１０から、図４（ｃ）に例示されるように、任意のタイミングで、１１ｃｈを用いて信号が送信される。図４（ｃ）では、送信装置１０からタイミングＡおよびＢの２回、信号が送信されたことが示されている。
これら図４（ａ）〜図４（ｃ）に示される信号は、各伝搬遅延後に受信装置２０に受信される。以下、各伝搬遅延は無視できる程度に十分小さいものと仮定して説明を行うが、伝搬遅延が無視できない値であっても、同様に説明できる。受信装置２０において、アンテナ２０１で受信されたこれらの信号が広帯域バンドパスフィルタ２０２、整流部２０３およびベースバンド信号増幅部２０４を介して比較部２０５に入力される。
受信装置２０は、２．４ＧＨｚ帯の全チャネルの信号を受信するため、比較部２０５の入力信号レベルは、図４（ｄ）に例示されるようになる。すなわち、タイミングＡで受信した１１ｃｈの信号は、６ｃｈのビーコンフレームの影響を受けてしまい、比較部２０５における閾値との比較の結果、１１ｃｈの信号を正しく抽出できず通信品質が劣化する。一方、タイミングＢで受信した１１ｃｈの信号は、１ｃｈおよび６ｃｈのビーコンフレームの影響を受けないため正しく抽出でき、通信品質の劣化が生じない。
（第１の実施形態）
図５は、第１の実施形態による送信装置１０の一例の構成を示す。送信装置１０は、受信側（キャリアセンス側）の構成として、整流部１０３と、ベースバンド信号増幅部１０４と、比較部１０５と、アイドル検出判定部１０６とを含む。また、送信装置１０は、送信側の構成として、送信遅延時間記憶部１０７と、ＤＡＣ（Ｄ／Ａ変換部）１２０と、ローパスフィルタ１２１と、ミキサ１２２と、シンセサイザ１２３と、電力増幅部１２４とを含む。さらに、送信装置１０は、送受信に共通の構成として、アンテナ１００と、広帯域バンドパスフィルタ１０１と、スイッチ（ＳＷ）部１０２と、制御部１１０とを含む。
制御部１１０は、例えばＣＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭを含み、ＲＯＭに予め記憶されたプログラムに従い、ＲＡＭワークメモリとして用いて、この送信装置１０の全体の動作を制御する。
アンテナ１００は、電波を受信して電気信号に変換し、受信信号として出力する。また、アンテナ１００は、電気信号を電波に変換して送信する。広帯域バンドパスフィルタ１０１は、帯域制限フィルタであって、通過する受信信号または送信信号に対して、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定される全チャネルの周波数帯域を通過させ、その他の周波数帯域の電力を減衰させる。スイッチ部１０２は、制御部１１０の制御に従い、受信信号および送信信号の経路を切り替える。
送信装置１０の受信側（キャリアセンス側）の構成について説明する。アンテナ１００で受信され広帯域バンドパスフィルタ１０１で帯域制限された受信信号は、スイッチ部１０２を介して整流部１０３に供給される。整流部１０３は、広帯域バンドパスフィルタ１０１で帯域制限された受信信号を整流してエンベロープを抽出し、受信信号をベースバンド信号に変換して出力する。このベースバンド信号は、ベースバンド信号増幅部１０４で増幅されて比較部１０５に供給される。なお、ベースバンド信号増幅部１０４における信号の増幅率は、制御部１１０によって制御することができる。
比較部１０５は、ベースバンド信号増幅部１０４から供給されたベースバンド信号の信号レベルと閾値とを比較する。比較部１０５は、この比較の結果、ベースバンド信号の信号レベルが閾値以上であると判定した場合、出力信号のレベルをＨレベルとし、ベースバンド信号の信号レベルが閾値未満であると判定した場合、出力信号のレベルをＬレベルとする。閾値の値は、予め決められた値を用いてもよいし、制御部１１０からの入力に従い設定してもよい。比較部１０５の出力信号は、アイドル検出判定部１０６に入力される。
アイドル検出判定部１０６は、比較部１０５の出力信号に基づきアイドル状態を検出し、このアイドル状態が予め決められた一定時間継続して検出できるか否かを判定する。なお、アイドル検出判定部１０６は、比較部１０５からＬレベルの出力信号が出力された場合に、アイドル状態を検出したとする。
アイドル検出判定部１０６は、予め定められた一定時間継続してアイドル状態を検出できるか否かを判定する。本第１の実施形態では、成功の判定結果を出力するための一定時間を、受信装置２０が干渉波を受けてから次のフレームを正しく受信するために必要なヌル時間Ｔｎと、フレーム長のデータを送信するために要する時間Ｔｆとの和に相当する時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）とする。以下、成功の判定結果を出力するための予め定められた一定時間を、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）と呼ぶ。
ヌル時間Ｔｎは、フレームに含まれるプリアンブルのデータを受信装置２０が受信し処理するために要する時間Ｔｐｒ以下（０≦Ｔｎ≦Ｔｐｒ）の範囲で設定される。なお、プリアンブルは、受信側においてフレームを受信するために必要な既知の信号である。プリアンブルは、通常、フレームの先頭で送信され、受信側において、エッジ検出や利得制御、タイミング同期などに用いられる。
アイドル検出判定部１０６は、例えば予め定められた時間内に、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）継続してアイドル状態を検出できた場合に、判定結果として成功を出力する。一方、アイドル検出判定部１０６は、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）継続したアイドル状態を、この予め定められた時間内に検出できなかった場合に、判定結果として失敗を出力する。アイドル検出判定部１０６による判定結果は、制御部１１０に渡される。
制御部１１０は、アイドル検出判定部１０６から渡された判定結果が成功を示している場合、送信遅延時間記憶部１０７に予め記憶されている送信遅延時間Ｔｄに従い、当該送信遅延時間Ｔｄの経過後に送信信号を出力する。制御部１１０から出力された送信信号は、ＤＡＣ１２０に供給される。
本第１の実施形態では、送信遅延時間Ｔｄとして、干渉波の周期からフレーム長Ｔｆを減じた時間を用いる。干渉波としてＩＥＥＥ８０２．１１ｂによるビーコンフレームを想定した場合、干渉波の周期は、１０２．４ｍｓｅｃとなる。この送信遅延時間Ｔｄは、送信遅延時間記憶部１０７に予め記憶される。
一方、制御部１１０は、アイドル検出判定部１０６から渡された判定結果が失敗を示している場合は、送信信号の出力を行わない。このとき、さらに、ユーザに対して送信を行わない旨を通知するために、図示されないユーザインターフェイスに対して制御情報を出力してもよい。
次に、送信装置１０の送信側の構成について説明する。ＤＡＣ１２０は、制御部１１０からデジタル信号として供給される送信信号を、アナログ信号の送信信号に変換する。このアナログ信号の送信信号は、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）１２１に供給され、フィルタリング処理されてベースバンド信号とされる。ローパスフィルタ１２１によるフィルタリング処理は、低周波成分の信号を通過すると共に高周波成分の信号を減衰させる処理である。ローパスフィルタ１２１から出力されたベースバンド信号は、ミキサ１２２の一方の入力端に供給される。
一方、シンセサイザ１２３は、制御部１１０から供給される制御信号により、ベースバンド信号を特定のチャネルの周波数帯の信号に変換するように、所定の周波数の高周波信号を生成する。この高周波信号は、ミキサ１２２の他方の入力端に供給される。ミキサ１２２は、シンセサイザ１２３から供給された高周波信号により、ローパスフィルタ１２１から供給されたベースバンド信号をＲＦ(Radio Frequency)信号に変換する。このＲＦ信号は、電力増幅部１２４にて電力増幅され、スイッチ部１０２および広帯域バンドパスフィルタ１０１を介して、アンテナ１００から送信される。
なお、制御部１１０は、比較部１０５に対して制御信号を出力し、比較処理の際の閾値を制御できる。また、制御部１１０は、ベースバンド信号増幅部１０４に対して制御信号を出力し、増幅処理の際の利得を制御できる。さらに、制御部１１０は、スイッチ部１０２に対して制御信号を出力して、信号経路を切り替えることができる。例えば、制御部１１０は、図示されないユーザインターフェイスを介してデータの送信要求があった場合、先ず広帯域バンドパスフィルタ１０１と整流部１０３とを接続して上述したアイドル検出判定処理を行い、ＤＡＣ１２０に対して送信信号を出力する際には、電力増幅部１２４と広帯域バンドパスフィルタ１０１とを接続する。
図６は、本第１の実施形態によるキャリアセンス処理を示す一例のフローチャートである。制御部１１０は、例えば図示されない上位レイヤからの送信の指示を受けると、スイッチ部１０２を、広帯域バンドパスフィルタ１０１と整流部１０３とを接続するように制御し、アイドル検出判定処理を開始する。アンテナ１００から出力された受信信号が広帯域バンドパスフィルタ１０１およびスイッチ部１０２を介して整流部１０３に供給されて整流され、得られたベースバンド信号がベースバンド信号増幅部１０４を介して比較部１０５に供給され、閾値と比較される。比較結果のＬレベルまたはＨレベルの信号は、アイドル検出判定部１０６に供給される。
ステップＳ１０１で、アイドル検出判定部１０６は、比較部１０５から供給された比較結果に基づき、アイドル状態が検出されたか否かを判定する。若し、比較部１０５から供給された比較結果がＨレベルの信号であって、アイドル状態が検出されないと判定した場合、処理をステップＳ１０２に移行させる。
ステップＳ１０２で、アイドル検出判定部１０６は、アイドル検出判定処理が開始されてから予め定められた時間を超えタイムアウトしたか否かを判定する。若し、ステップＳ１０２でタイムアウトしていないと判定した場合には、処理をステップＳ１０１に戻し、アイドル状態の検出を継続させる。
一方、アイドル検出判定部１０６は、ステップＳ１０２でタイムアウトしたと判定した場合、失敗の判定結果を制御部１１０に対して出力する。制御部１１０は、失敗の判定結果をアイドル検出判定部１０６から受け取ると、フレーム送信を行わずにこのフローチャートによる一連の処理を終了させる。このとき、さらに、ユーザに対して送信を行わない旨を通知するために、図示されないユーザインターフェイスに対して制御情報を出力してもよい。
ステップＳ１０１で、アイドル検出判定部１０６は、比較部１０５から供給された比較結果がＬレベルの信号であって、アイドル状態が検出されたと判定した場合、さらに、アイドル状態が一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）連続して検出されたか否かを判定する。若し、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）連続してアイドル状態を検出できたと判定した場合、アイドル検出判定部１０６は、成功の判定結果を制御部１１０に対して出力する。制御部１１０は、成功の判定結果をアイドル検出判定部１０６から受け取ると、処理をステップＳ１０３に移行させる。
ステップＳ１０３で、制御部１１０は、送信遅延時間記憶部１０７から送信遅延時間Ｔｄを読み出す。そして、次のステップＳ１０４で、制御部１１０は、送信遅延時間Ｔｄが経過するのを待機する。送信遅延時間Ｔｄが経過したと判定した場合、制御部１１０は、処理をステップＳ１０５に移行させ、送信信号をＤＡＣ１２０に対して出力し、フレームの送信を行う。
図７は、本第１の実施形態による送信装置１０におけるキャリアセンス（ＣＳ）処理と、送信タイミング制御とを概略的に示す。図７（ａ）および図７（ｂ）は、それぞれ、アクセスポイント３０ａおよび３０ｂから１ｃｈおよび６ｃｈを用いて、１０２．４ｍｓｅｃの周期で一定電力にて送信されるビーコンフレームを送信装置１０で受信した場合の受信電力レベルの例を示す。また、図７（ｃ）は、比較部１０５の入力信号の例を示す。１ｃｈのビーコンフレームの受信信号３１０1、３１０2、…、ならびに、６ｃｈのビーコンフレームの受信信号３１１1、３１１2、…がＨレベルで検出されるのが分かる。
図７（ｄ）は、キャリアセンス処理を示す。図７（ｄ）において丸印（○）のタイミング３００でキャリアセンスが開始されたものとする。この例では、比較部１０５の出力信号は、受信信号３１０1の後端からＬレベルとなり、アイドル状態が検出される。しかしながら、受信信号３１０1の後端から一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）が経過する前に、受信信号３１１1により比較部１０５の出力信号がＨレベルとなる（期間３０１）。
受信信号３１１1の後端の時刻Ｔ1から、再びＬレベルとなり、アイドル状態が検出される。この例では、期間３０２に示されるように、時刻Ｔ1から一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）連続してアイドル状態が検出され、成功の判定結果が出力される。成功の判定結果が出力されると、当該期間３０２の先頭の時刻Ｔ1からビーコンフレームの１周期分の時間が経過した、時刻Ｔ1＋１０２．４ｍｓｅｃの時点から時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）が経過するまでの間も、アイドル状態となることが分かる。
そこで、時刻Ｔ1から、時刻Ｔ1＋１０２．４ｍｓｅｃにヌル時間Ｔｎを加えた時間を経過した後に、フレーム３２０の送信を開始する。これは、実際的には、アイドル状態が一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）連続して検出された時点から、ビーコンフレームの１周期の時間１０２．４ｍｓｅｃからフレーム長Ｔｆを減じた時間を経過した時点でフレーム３２０の送信を開始すればよいことになる。これにより、受信装置２０は、図７（ａ）および図７（ｂ）に示したビーコンフレームによる干渉波の影響を受けることなく、フレーム３２０を受信し復調することができる。
図８は、アイドル状態検出のより実際的な例を示す。この例では、送信装置１０および受信装置２０の通信環境に、アクセスポイントＡＰ＃１〜ＡＰ＃３による、異なる３ｃｈ分のビーコンフレームと、任意のタイミングで放射されるビーコンフレームとは異なる干渉波とが存在することを想定している。
図８の例では、キャリアセンス（ＣＳ）の開始時刻（図中に丸印（○）で示す）をずらしていき、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）のアイドル状態が検出され、送信遅延時間Ｔｄ後に送信するフレームが受信装置２０側で干渉波の影響を受けるか否かを試行している。ａ群およびｄ群に示されるように、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）のアイドル状態の検出後、送信遅延時間Ｔｄを経過した時点において、その時点からフレーム長Ｔｆの間で任意のタイミングで放射される干渉波が存在しない限り、受信装置２０は、送信装置１０から送信されたフレームの受信に際して干渉波の影響を受けることがない。
一方、ｂ群およびｃ群に示されるように、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）のアイドル状態の検出後、送信遅延時間Ｔｄを経過した時点において、その時点からフレーム長Ｔｆの間で任意のタイミングで放射される干渉波が存在する場合には、受信装置２０は、送信装置１０から送信されたフレームの受信に際して干渉波の影響を受けてしまう。この場合には、受信装置２０側で、例えばエラー訂正処理を用いて、受信したフレームを修復できる場合がある。
また、ｅ群は、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）のアイドル状態の検出処理が、検出処理の制限時間を超過してしまった例である。このような場合、強制的にフレーム送信を行ってもよい。キャリアセンスの判定結果に基づかずに強制的に送信されたフレームは、ビーコンフレームや、任意のタイミングで放射される干渉波の影響を受けてしまう可能性がある。これについては、上述のように、受信装置２０側で、例えばエラー訂正処理を用いて、受信したフレームを修復できる場合がある。
このように、本第１の実施形態によれば、送信装置１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂの全チャネルのキャリアセンス処理により一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）連続してアイドル状態が検出された場合に、ビーコンフレームの１周期に基づく時間の経過後にフレームの送信を行うようにしている。これにより、受信装置２０において特定チャネルの信号を抽出する狭帯域のバンドパスフィルタを用いることなく、送信装置１０と受信装置２０との間で行われる無線通信における干渉波の影響を回避することができる。
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。本第２の実施形態では、上述の第１の実施形態による方法により、２．４ＧＨｚ帯の全チャネルを対象とした広帯域のキャリアセンスを行った後に、フレーム送信に用いるチャネルを対象とする狭帯域のキャリアセンスを行うようにしている。
図９は、本第２の実施形態による送信装置１０’の一例の構成を示す。なお、図９において、上述した図５と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。送信装置１０’は、図５に示した送信装置１０に対して、狭帯域のキャリアセンスを行う構成による、ローノイズアンプ１３０と、ミキサ１３１と、ローパスフィルタ１３２と、ＡＤＣ（Ａ／Ｄ変換器）１３３と、アイドル検出判定部１３４と、閾値記憶部１３５とが追加されている。
スイッチ部１０２から出力されたＲＦ信号は、ローノイズアンプ１３０で増幅され、ミキサ１３１に供給される。一方、シンセサイザ１２３’は、制御部１１０から供給される制御信号により、特定のチャネルの周波数帯域のＲＦ信号をベースバンド信号に変換するように、所定の周波数の高周波信号を生成する。ミキサ１３１は、シンセサイザ１２３’から出力された高周波信号により、ローノイズアンプ１３０から供給されたＲＦ信号をベースバンド信号に変換して出力する。
ミキサ１３１から出力されたベースバンド信号は、ローパスフィルタ１３２でフィルタリング処理され、低周波成分の信号が通過されると共に、高周波成分の信号が減衰されて出力される。ローパスフィルタ１３２から出力されたアナログ信号であるベースバンド信号は、ＡＤＣ１３３でデジタル信号に変換される。
ＡＤＣ１３３でデジタル信号に変換されたベースバンド信号は、アイドル検出判定部１３４に供給される。アイドル検出判定部１３４は、閾値記憶部１３５に記憶される閾値を読み出し、読み出した閾値と、ＡＤＣ１３３から供給されたデジタル信号によるベースバンド信号とを比較する。なお、閾値記憶部１３５は、制御部１１０から入力された閾値を記憶する。
アイドル検出判定部１３４は、ベースバンド信号の値と閾値との比較の結果、ベースバンド信号の値が閾値以上であればＨレベルとし、ベースバンド信号の値が閾値未満であればＬレベルとする。アイドル検出判定部１３４は、Ｌレベルが予め決められた時間継続した場合に、アイドル状態が検出されたと判定する。アイドル検出判定部１３４は、アイドル状態が検出されるまで、閾値と供給されるベースバンド信号との比較を続ける。アイドル検出判定部１３４は、アイドル状態が検出された場合に、その旨示す制御情報を制御部１１０に対して出力する。
第２の実施形態によるキャリアセンス処理について、図１０のフローチャートを用いて説明する。なお、図１０のフローチャートにおいて、上述した図６のフローチャートと共通する処理には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
ステップＳ１０１で、アイドル検出判定部１０６は、アンテナ１００による受信信号に基づく比較部１０５の比較結果から、アイドル状態が検出されたか否かを判定する。若し、比較部１０５から供給された比較結果がＨレベルの信号であって、アイドル状態が検出されないと判定した場合、処理をステップＳ１０２に移行させてタイムアウト判定を行う。若し、タイムアウトしていないと判定した場合には、処理をステップＳ１０１に戻してアイドル状態の検出を継続させる。
一方、アイドル検出判定部１０６は、ステップＳ１０２でタイムアウトしたと判定した場合、失敗の判定結果を制御部１１０に対して出力する。制御部１１０は、この失敗の判定結果を受け取ると、フレーム送信を行わずにこのフローチャートによる一連の処理を終了させる。このとき、さらに、ユーザに対して送信を行わない旨を通知するために、図示されないユーザインターフェイスに対して制御情報を出力してもよい。
ステップＳ１０１で、アイドル検出判定部１０６は、比較部１０５から供給された比較結果がＬレベルの信号であって、アイドル状態が検出されたと判定した場合、さらに、アイドル状態が一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）連続して検出されたか否かを判定する。若し、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）連続してアイドル状態を検出できたと判定した場合、アイドル検出判定部１０６は、成功の判定結果を制御部１１０に対して出力する。制御部１１０は、成功の判定結果をアイドル検出判定部１０６から受け取ると、処理をステップＳ１０３に移行させる。
制御部１１０は、ステップＳ１０３で送信遅延時間記憶部１０７から送信遅延時間Ｔｄを読み出し、次のステップＳ１０４で、送信遅延時間Ｔｄが経過するのを待機する。送信遅延時間Ｔｄが経過したと判定した場合、制御部１１０は、処理をステップＳ１１０に移行させる。
ステップＳ１１０で、制御部１１０は、フレーム送信を行う送信帯域でのアイドル検出を行う。
より具体的には、制御部１１０は、スイッチ部１０２に対して制御信号を出力し、広帯域バンドパスフィルタ１０１とローノイズアンプ１３０とを接続するように制御し、アイドル検出判定部１３４の判定結果を待機する。アイドル検出判定部１３４は、閾値記憶部１３５から読み出した閾値と、ＡＤＣ１３３から供給されたベースバンド信号の値とに基づきアイドル状態を検出する。アイドル検出判定部１３４は、アイドル状態が検出できたと判定した場合に、制御部１１０に対してその旨示す制御信号を出力する。
一方、アイドル検出判定部１３４は、ステップＳ１１０において予め定められた時間内にアイドル状態が検出できたと判定できなかった場合、失敗の判定結果を制御部１１０に対して出力する。制御部１１０は、失敗の判定結果をアイドル検出判定部１３４から受け取ると、フレーム送信を行わずにこのフローチャートによる一連の処理を終了させる。このとき、さらに、ユーザに対して送信を行わない旨を通知するために、図示されないユーザインターフェイスに対して制御情報を出力してもよい。
制御部１１０は、アイドル検出判定部１３４からアイドル状態が検出されたことを示す制御情報が供給されると、処理をステップＳ１０５に移行させ、フレームの送信を行う。すなわち、制御部１１０は、スイッチ部１０２を、電力増幅部１２４と広帯域バンドパスフィルタ１０１とを接続するように制御すると共に、ＤＡＣ１２０に対して送信信号を出力し、フレームの送信を行う。
このように、本第２の実施形態によれば、フレームの送信を、フレーム送信に用いる周波数帯のチャネルがアイドル状態であることを確認した後に実行することができる。これにより、送信チャネルからの干渉を受けずにフレーム送信を行うことができる。それと共に、送信チャネルを使って送信を行う他の無線通信装置に対する干渉も、回避できる。
（第３の実施形態）
次に、第３の実施形態について説明する。なお、本第３の実施形態による送信装置は、図９を用いて説明した第２の実施形態による送信装置１０’と同一の構成で実施可能であるので、図９を参照しながら説明する。本第３の実施形態では、閾値記憶部１３５に対し、比較部１０５がベースバンド信号と比較するための閾値よりも小さな値の閾値を記憶させておく。したがって、アイドル検出判定部１３４は、比較部１０５においてベースバンド信号から検出されるＨレベルよりも小さなレベルを、Ｈレベルとして検出できるようになる。
例えば、比較部１０５がベースバンド信号と比較するための閾値を、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定されるキャリアセンスレベルよりも大きな値とし、閾値記憶部１３５に記憶する閾値を、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに規定されるキャリアセンスレベルと同等の値とする。それと共に、制御部１１０から出力される送信信号をＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠させる。これにより、本第３の実施形態による送信装置１０’は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準じた送信装置としてフレームの送信を行うことができる。
これにより、既存の無線ＬＡＮ製品を本第３の実施形態による送信装置１０’に対して応用することが可能となる。また、本第３の実施形態による送信装置１０’をＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠した無線ＬＡＮ製品として使用することが可能となる。
勿論、本第３の実施形態による送信装置においても、上述した第１の実施形態および第２の実施形態にそれぞれ示される送信装置１０および送信装置１０’と同様に、受信装置２０との間の無線通信における干渉波の影響を回避できる。
（第４の実施形態）
次に、第４の実施形態について説明する。なお、本第４の実施形態による送信装置は、図９を用いて説明した第２の実施形態による送信装置１０’と同一の構成で実施可能であるので、図９を参照しながら説明する。
干渉波の電力が比較的小さいレベルであった場合、受信装置２０側で干渉波の影響を除去できる可能性がある。例えば、送信側のキャリアセンスにより受信された干渉波の受信電力が比較部１０５の閾値を超えていたとする。この場合であっても、干渉波の送信元と、受信装置２０および送信装置１０’との間の伝搬経路の差により、当該干渉波が受信装置２０により受信された際の受信電力が、受信装置２０の比較部２０５の閾値に達しない可能性もある。さらに、受信装置２０において、干渉波の受信電力が比較部２０５の閾値に達している場合であっても、ＳＩＲ(Signal to Interference Ratio)が十分に大きい場合、受信装置２０の自動利得制御（ＡＧＣ：Automatic Gain Control）により、受信電力の小さい干渉波の影響を低減できる可能性がある。
そこで、本第４の実施形態では、広帯域のキャリアセンスにおいて一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）のアイドル状態の検出に失敗した場合に、比較部１０５の閾値を固定したままベースバンド信号増幅部１０４の利得を下げて比較部１０５に入力される信号の信号レベルを下げる。そして、比較部１０５の入力信号の信号レベルを下げた状態で、再度アイドル状態の検出を行う。
すなわち、干渉波の送信元と、送信装置１０’および受信装置２０との位置関係などにより、干渉波の電力が、送信装置１０’の位置では大きく、受信装置２０の位置では小さいような場合が存在する。この場合、受信装置２０側において干渉波の影響を受けずに送信装置１０’からのフレームを受信可能な状態であるにも関わらず、送信装置１０’において一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）のアイドル状態が検出されないためにフレームの送信が行われない事態を避けることができる。
なお、比較部１０５の閾値を変えずに比較部１０５に入力される信号の信号レベルを下げることは、比較部１０５に対する入力信号の信号レベルを変えずに、比較部１０５における閾値を大きな値とすることと、同義である。
本第４の実施形態について、より具体的に説明する。図１１は、アクセスポイント３０ａ、３０ｂおよび３０ｃ、送信装置１０’、ならびに、受信装置２０の位置関係と、信号レベルとの関係の例を示す。横軸は、例えばアクセスポイント３０ａを基準とした場合の、アクセスポイント３０ａ、アクセスポイント３０ｂ、アクセスポイント３０ｃ、送信装置１０’、ならびに、受信装置２０の距離を示す。また、縦軸は、アクセスポイント３０ａ〜３０ｃおよび送信装置１０’から送信されたビーコンフレーム３３０、３３１、３３２および３３３の信号レベルを示す。
アクセスポイント３０ａおよび３０ｂは、図１を用いて説明したように、それぞれＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠するアクセスポイントであって、それぞれ２．４ＧＨｚ帯における１ｃｈおよび６ｃｈの周波数帯のビーコンフレームを１０２．４ｍｓｅｃの間隔で送信する。受信装置２０は、２．４ＧＨｚ帯における全チャネルのフレームを受信する。
アクセスポイント３０ｃは、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂに準拠するアクセスポイントであって、２、４ＧＨｚ帯における１１ｃｈの周波数帯のビーコンフレームを１０２．４ｍｓｅｃの間隔で送信する。
また、本第４の実施形態に係る送信装置１０’は、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂにおける２．４ＧＨｚ帯の１１ｃｈの周波数帯において、受信装置２０で受信可能な無線信号を送信する。それと共に、送信装置１０’は、キャリアセンスのために、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂによる全チャネルの信号を受信可能である。すなわち、送信装置１０’は、アクセスポイント３０ａからの１ｃｈの周波数帯の信号と、アクセスポイント３０ｂからの６ｃｈの周波数帯の信号と、アクセスポイント３０ｃからの１１ｃｈの周波数帯の信号とを受信することができる。
図１１の横軸に例示されるように、各アクセスポイント３０ａ〜３０ｃ、送信装置１０’および受信装置２０が、アクセスポイント３０ａ、アクセスポイント３０ｂ、アクセスポイント３０ｃ、送信装置１０’、受信装置２０の順に、一直線上に並んでいるものとする。各アクセスポイント３０ａ〜３０ｃ、送信装置１０’および受信装置２０の位置を、それぞれ位置Ｘａｐ＃１、Ｘａｐ＃２、Ｘａｐ＃３、ＸｔｘおよびＸｒｘとして表す。また、アクセスポイント３０ａ、３０ｂおよび３０ｃ、ならびに、送信装置１０’は、それぞれ送信信号３３０、３３１、３３２、および３３３を、互いに等しい信号レベルで送信するものとする。送信されたビーコンフレームの信号レベルは、フリスの伝搬則に従うと仮定する。
送信装置１０’は、比較部１０５における閾値の値を閾値Ａとした場合、キャリアセンスにおいて、各アクセスポイント３０ａ〜３０ｃそれぞれから送信されたビーコンフレームによる比較部１０５の比較結果が全てＨレベルとなる。
図１２は、送信装置１０’の受信電力レベルと、送信装置１０’によるキャリアセンス結果との関係の例を示す。図１２（ａ）、図１２（ｂ）および図１２（ｃ）は、それぞれ、アクセスポイント３０ａ、３０ｂおよび３０ｃから１ｃｈ、６ｃｈおよび１１ｃｈを用いて、１０２．４ｍｓｅｃの周期で一定電力にて送信されるビーコンフレーム３３０、３３１および３３２を受信した場合の受信電力レベルの例を示す。
アクセスポイント３０ａ〜３０ｃから送信されたビーコンフレーム３３０、３３１および３３２の受信電力レベルは、送信装置１０’に対する各アクセスポイント３０ａ〜３０ｃの距離に従い、送信装置１０’との距離が最も大きいアクセスポイント３０ａから送信された１ｃｈのビーコンフレーム３３０から、送信装置１０’との距離が最も小さいアクセスポイント３０ｃから送信された１１ｃｈのビーコンフレーム３３２の順に高くなる。
ここで、図１２（ｄ）に例示されるように、比較部１０５の閾値の値を図１１に示される閾値Ａとした場合、各アクセスポイント３０ａ〜３０ｃから送信されたビーコンフレーム３３０、３３１および３３２による比較部１０５の比較結果が全てＨレベルとなる。したがって、図１２（ｅ）に期間３０３1、３０３2、…として例示されるように、送信装置１０’においてキャリアセンスをタイミング３００で開始した場合、各アクセスポイント３０ａ〜３０ｃから送信されるビーコンフレーム３３０、３３１および３３２のタイミング毎に、アイドル状態が連続した検出結果が得られる。
図１２（ｅ）の例では、６ｃｈのビーコンフレーム３３１と、１１ｃｈのビーコンフレーム３３２との間で検出されるアイドル状態の期間３０３2、３０３5、…が、１ｃｈと６ｃｈとの間、ならびに、１ｃｈと１１ｃｈとの間で検出されるアイドル状態の期間よりも長い。しかしながら、この例では、期間３０３2、３０３5、…の長さが、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）に達しておらず、アイドル検出判定部１０６による一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）のアイドル状態の検出に失敗している。そのため、送信装置１０’は、フレームの送信を行わない。
一方、受信装置２０は、送信装置１０’よりも各アクセスポイント３０ａ〜３０ｃから離れており、各アクセスポイント３０ａ〜３０ｃから送信されるビーコンフレーム３３０、３３１および３３２の受信電力レベルは、送信装置１０’が受信するこれらのビーコンフレーム３３０、３３１および３３２の受信電力レベルよりも低いものとなる。
受信装置２０の比較部２０５の閾値を閾値Ａとした場合、上述した図１１の例では、受信装置２０の位置において、アクセスポイント３０ａから送信されるビーコンフレーム３３０の受信装置２０の受信電力レベルは、閾値Ａ未満となっている。したがって、受信装置２０の比較部２０５におけるビーコンフレーム３３０の受信タイミングでの比較結果はＬレベルとされ、送信装置１０’から送信されるフレームの受信に際して干渉波としての影響を受けない。
次に、図１３を参照しながら、比較部１０５の閾値の値を、図１１に例示されるような、上述の閾値Ａよりも高い閾値Ｂとする場合について考える。この場合、例えば図１３（ｄ）に示されるように、送信装置１０’においてビーコンフレーム３３０に対する比較部１０５による比較結果がＬレベルとなり、他のビーコンフレーム３３１および３３２に対する比較部１０５による比較結果がＨレベルとなる。したがって、送信装置１０’のアイドル検出判定部１０６は、ビーコンフレーム３３０を認識しない。そのため、図１３（ｅ）に期間３０４として示されるように、アイドル検出判定部１０６は、比較部１０５の出力信号がビーコンフレーム３３２によりＨレベルになった後に、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）のアイドル状態の検出に成功する。
制御部１１０は、このようにして一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）のアイドル状態の検出に成功すると、送信遅延時間記憶部１０７から送信遅延時間Ｔｄ（＝１０２．４ｍｓｅｃ−Ｔｆ）を読み出し、この送信遅延時間Ｔｄ後にフレーム３０５の送信を行う。これにより、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）の先頭の時刻Ｔ1からビーコンフレームの周期の１０２．４ｍｓｅｃに時間Ｔｎを加算した時間を経過した後に、フレーム３０５の送信が行われる。
受信装置２０は、アクセスポイント３０ｂおよび３０ｃによる、それぞれ６ｃｈおよび１１ｃｈの影響を受ける。一方、受信装置２０の比較部２０５の閾値の値が閾値Ａである場合、図１１に示されるように、受信装置２０は、アクセスポイント３０ａによる１ｃｈのビーコンフレーム３３０の影響を受けない。したがって、送信装置１０’において、時刻Ｔ1から各ビーコンフレーム３３０、３３１および３３２の間隔である１０２．４ｍｓｅｃ毎にフレームを送信することで、受信装置２０は、アクセスポイント３０ａ、３０ｂおよび３０ｃが送信するビーコンフレーム３３０、３３１および３３２の影響を受けることなく、送信装置１０’が送信したフレームを受信することができる。
本第４の実施形態によるキャリアセンス処理について、図１４のフローチャートを用いて説明する。なお、図１４のフローチャートにおいて、上述した図６のフローチャートと共通する処理には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
ステップＳ１０１で、アイドル検出判定部１０６は、アンテナ１００による受信信号に基づく比較部１０５の比較結果に基づきアイドル状態が検出されたか否かを判定する。若し、アイドル状態が検出されないと判定したら、処理をステップＳ１０２に移行させてタイムアウト判定を行い、後述するステップＳ１２１の処理が行われてから、あるいは、キャリアセンス処理が開始されてから一定時間ＴCS1stが経過したか否かを判定する。若し、一定時間ＴCS1stを経過していないと判定した場合には、タイムアウトしていないとして、処理をステップＳ１０１に戻してアイドル状態の検出を継続させる。
一方、アイドル検出判定部１０６は、ステップＳ１０２でタイムアウトしたと判定した場合、その旨を制御部１１０に通知する。制御部１１０は、アイドル検出判定部１０６からタイムアウトの通知を受け取ると、処理をステップＳ１２０に移行させ、ベースバンド信号増幅部１０４の利得が下限値であるか否かを判定する。若し、下限値であると判定した場合、フレーム送信を行わずにこのフローチャートによる一連の処理を終了させる。
一方、制御部１１０は、ステップＳ１２０でベースバンド信号増幅部１０４の利得が下限値ではないと判定した場合、処理をステップＳ１２１に移行させる。ステップＳ１２１では、制御部１１０は、ベースバンド信号増幅部１０４に対して制御信号を送信し、ベースバンド信号増幅部１０４の利得を所定幅だけ下げる。これにより、相対的に、比較部１０５における閾値が上がることになる。そして、処理をステップＳ１０１に戻し、アイドル検出判定部１０６によるアイドル検出を再開させる。
上述のステップＳ１０１で、アイドル状態が検出されたと判定した場合、アイドル検出判定部１０６は、さらに、アイドル状態が一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）連続して検出されたか否かを判定する。一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）連続してアイドル状態を検出できたと判定した場合、アイドル検出判定部１０６は、成功の判定結果を制御部１１０に対して出力する。制御部１１０は、成功の判定結果をアイドル検出判定部１０６から受け取ると、処理をステップＳ１０３に移行させる。
制御部１１０は、ステップＳ１０３で、送信遅延時間記憶部１０７から送信遅延時間Ｔｄを読み出し、次のステップＳ１０４で、送信遅延時間Ｔｄが経過するのを待機する。制御部１１０は、送信遅延時間Ｔｄが経過したと判定した場合、処理をステップＳ１０５に移行させ、フレームの送信を行う。すなわち、制御部１１０は、スイッチ部１０２を、電力増幅部１２４と広帯域バンドパスフィルタ１０１とを接続するように制御すると共に、ＤＡＣ１２０に対して送信信号を出力し、フレームの送信を行う。
このように、本第４の実施形態では、送信装置１０’でのキャリアセンス処理の際に、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）のアイドル状態が検出できなかった場合に、キャリアセンスレベルを上げて、アイドル状態の検出を再開させるようにしている。そのため、送信装置１０’において干渉波の受信電力レベルが比較的高いが、受信装置２０において干渉波の受信電力レベルが低く、受信装置２０側で干渉波の影響を除去できる可能性のある場合の、送信装置１０’からのフレーム送信が可能となる。
（第５の実施形態）
次に、第５の実施形態について説明する。図１５は、本第５の実施形態による送信装置１０”の一例の構成を示す。なお、図１５において、上述の図５と共通する部分には同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。本第５の実施形態による送信装置１０”は、図５に示した第１の実施形態による送信装置１０に対して、比較部１０５と制御部１１０とが信号線で接続され、比較部１０５で生成されたＨレベルまたはＬレベルの信号が、当該信号線を介して制御部１１０に直接的に供給されるようにした点が異なっている。
本第５の実施形態では、一定時間（Ｔｎ＋Ｔｆ）のアイドル状態の検出処理を行う前に、受信信号から自己相関係数を計算し、得られた自己相関係数に基づき干渉波の周期を取得する。そして、送信装置１０がフレーム送信を行う際に実行するキャリアセンス処理を、自己相関係数から取得した干渉波の周期に基づき実行する。
本第５の実施形態による処理について、より具体的に説明する。以下の処理は、制御部１１０により例えば定期的に実行される。制御部１１０は、所定のタイミングで、スイッチ部１０２を広帯域バンドパスフィルタ１０１と整流部１０３とを接続するように制御する。アンテナ１００から出力された受信信号が広帯域バンドパスフィルタ１０１およびスイッチ部１０２を介して整流部１０３に供給される。受信信号が整流部１０３で整流されて得られたベースバンド信号がベースバンド信号増幅部１０４を介して比較部１０５に供給され、閾値と比較される。比較結果のＬレベルまたはＨレベルの信号は、制御部１１０に供給される。
制御部１１０は、比較部１０５から供給されたＬレベルおよびＨレベルの信号から、自己相関係数の値を算出する。そして、算出された自己相関係数の値の極大値を検出し、検出された極大値から予め定められた値を超える極大値を選出し、選出された極大値のうち、遅延時間が最も小さい極大値を選択する。この選択された自己相関係数の極大値による遅延時間を、干渉波の周期として取得し、例えば制御部１１０が持つレジスタなどに記憶する。
以上の処理は、定期的に実行されるのに限られず、例えば送信装置１０の電源投入時や、送信装置１０に対する上位レイヤ（図示しない）からの指示に従い実行してもよい。
このように、自己相関係数に基づき取得された干渉波の周期を、上述したビーコンフレームの周期である１０２．４ｍｓｅｃの代わりに用いて、例えば図６のフローチャートを用いて説明したキャリアセンス処理を行う。
このように、本第５の実施形態によれば、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂによる１０２．４ｍｓｅｃ周期のビーコンフレームのみならず、他の周期性を持つ干渉波の周期を検出することができる。したがって、本第５の実施形態による送信装置１０は、その検出された干渉波の周期に合わせてキャリアセンス処理およびフレーム送信のタイミング制御を行うことができる。
例えば、１０２．４ｍｓの周期のビーコンフレームを送信する無線ＬＡＮのアクセスポイントが、送信装置１０および受信装置２０の当該ビーコンフレームの受信可能範囲内に存在する場合を考える。送信装置１０において行われる、受信信号に基づく自己相関係数の計算において、１０２．４ｍｓと、２０４．８ｍｓと、３０７．２ｍｓとのように、１０２．４ｍｓ×ｎ（ｎは自然数）の遅延時間で自己相関係数の値が大きくなる。そこで、この自己相関係数の計算により、自己相関係数の値が予め定められた値より大きくなる遅延時間のうち、最も小さい遅延時間を選択する。
以上により、干渉源としてＩＥＥＥ８０２．１１ｂのデフォルトのビーコンフレーム周期である１０２．４ｍｓに限らず、他の周期の干渉波の周期を検出することができる。したがって、干渉波の干渉の影響を受けずに、送信装置１０と受信装置２０との間での無線通信が可能になる。
なお、上述では、本第５の実施形態が第１の実施形態による送信装置１０に適用されるように説明したが、これはこの例に限定されない。すなわち、本第５の実施形態を、上述した第２〜第４の実施形態による送信装置１０’に適用し、受信信号から求めた自己相関係数に基づき得られた周期を、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂによるビーコンフレームの１０２．４ｍｓｅｃの代わりに用いて、各実施形態によるキャリアセンス処理を行うことができる。
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
１０，１０’ 送信装置
２０ 受信装置
３０ａ，３０ｂ アクセスポイント
１００ アンテナ
１０１ 広帯域バンドパスフィルタ
１０２ スイッチ部
１０３ 整流部
１０４ ベースバンド信号増幅部
１０５ 比較部
１０６，１３４ アイドル検出判定部
１０７ 送信遅延時間記憶部
１１０ 制御部
１３５ 閾値記憶部

Claims (8)

  1. フレームを送信する送信部と、
    前記送信部が前記フレームを送信する信号帯域幅より広い帯域幅でキャリアセンスを行う第１キャリアセンス部と、
    前記第１キャリアセンス部で、前記送信部が前記フレームを送信するために要する時間以上の時間のアイドル検出に成功するか否かを判定するアイドル検出判定部と
    を有し、
    前記送信部は、
    前記アイドル検出判定部でアイドル検出に成功した場合に、アイドル検出に成功した時点から、干渉波の周期からフレーム長を減じた第１の時間の経過後に前記フレームの送信を開始する
    ことを特徴とする送信装置。
  2. 前記送信部が前記フレームの送信を開始する直前に、前記信号帯域幅でキャリアセンスを行う第２キャリアセンス部をさらに有し、
    前記送信部は、
    前記第２キャリアセンス部での前記キャリアセンスの結果、アイドルを検出した場合に、前記フレームの送信を開始する
    ことを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
  3. 前記第２キャリアセンス部は、
    前記第１キャリアセンス部でのキャリアセンスレベルよりも低いキャリアセンスレベルでキャリアセンスを行う
    ことを特徴とする請求項２に記載の送信装置。
  4. 前記アイドル検出判定部で前記アイドル検出に失敗した場合に、
    前記第１キャリアセンス部は、キャリアセンスレベルを上げて再度のキャリアセンスを行い、
    前記送信部は、前記再度のキャリアセンスを行った結果、前記アイドル検出判定部でアイドル検出に成功した場合に、第１の時間の経過後に前記フレームの送信を開始する
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の送信装置。
  5. 前記干渉波の周期は、前記第１キャリアセンス部によるキャリアセンスにより得られた信号の自己相関係数から算出される
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の送信装置。
  6. 前記干渉波の周期は、１０２．４ｍｓｅｃである
    ことを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の送信装置。
  7. 前記干渉波の周期は、前記自己相関係数の極大値のうち、遅延時間が最も小さい極大値による遅延時間である
    ことを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
  8. 送信部が、フレームを送信する送信ステップと、
    キャリアセンス部が、前記送信ステップが前記フレームを送信する信号帯域幅より広い帯域幅でキャリアセンスを行うキャリアセンスステップと、
    アイドル検出判定部が、前記キャリアセンスステップで、前記送信ステップが前記フレームを送信するために要する時間以上の時間のアイドル検出に成功するか否かを判定するアイドル検出判定ステップと
    を有し、
    前記送信ステップは、
    前記アイドル検出判定ステップでアイドル検出に成功した場合に、アイドル検出に成功した時点から、干渉波の周期からフレーム長を減じた第１の時間の経過後に前記フレームの送信を開始する
    ことを特徴とする送信方法。
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