JP6459508B2 - Wireless communication apparatus and control method thereof - Google Patents
Wireless communication apparatus and control method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- JP6459508B2 JP6459508B2 JP2014263782A JP2014263782A JP6459508B2 JP 6459508 B2 JP6459508 B2 JP 6459508B2 JP 2014263782 A JP2014263782 A JP 2014263782A JP 2014263782 A JP2014263782 A JP 2014263782A JP 6459508 B2 JP6459508 B2 JP 6459508B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- interference
- channel
- time
- channel reselection
- wireless network
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000004891 communication Methods 0.000 title claims description 66
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 14
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 claims 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 15
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 14
- 230000001149 cognitive effect Effects 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 2
- 238000007430 reference method Methods 0.000 description 2
- 238000010187 selection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Mobile Radio Communication Systems (AREA)
Description
本発明は、無線通信装置およびその制御方法に関する。 The present invention relates to a wireless communication apparatus and a control method thereof.
周波数の利用効率を高めるために、無線免許保持者によって地理的あるいは時間的に使用されていない周波数、いわゆるホワイトスペースを認識・認知して、一時的に使用するコグニティブ無線の研究が進められている。コグニティブ無線では、周波数を動的に割り当てる技術が必要となる。例えば、周辺の既存無線通信システム(プライマリユーザ)の周波数利用状況に関する情報を利用することが提案されている。また、位置・時間毎に利用可能な空き周波数を算出する機能を保有するデータベースを用いる方法も提案されている。また、無線通信端末が保有するスペクトルセンシング機能を用いて、無線通信端末(セカンダリユーザ)に動的に周波数を割り当てる周波数選択手法も提案されている。なお、ここでは受信および送信に用いる周波数を「チャネル」とも呼称する。 In order to increase the frequency usage efficiency, research on cognitive radios that are temporarily used by recognizing and recognizing so-called white spaces that are not used geographically or temporally by radio license holders is underway. . In cognitive radio, a technique for dynamically allocating frequencies is required. For example, it has been proposed to use information relating to the frequency usage status of existing peripheral wireless communication systems (primary users). There has also been proposed a method using a database having a function of calculating an available frequency for each position and time. In addition, a frequency selection method has been proposed in which a frequency is dynamically allocated to a wireless communication terminal (secondary user) using a spectrum sensing function possessed by the wireless communication terminal. Here, the frequency used for reception and transmission is also referred to as “channel”.
相互に情報交換をしないコグニティブ無線ネットワークが複数存在する場合、2つ以上の無線ネットワークが同じチャネルを使用することにより、干渉(衝突)が発生する可能性がある。無線ネットワークが干渉を検知した場合、いずれかの無線ネットワークがチャネルを切替えて、干渉を回避しなければならない。この時、複数の無線ネットワークが同時に同じチャネルを選択し、再び干渉が起こってしまう可能性がある。このような再干渉を回避する工夫が必要となる。 When there are a plurality of cognitive radio networks that do not exchange information with each other, interference (collision) may occur when two or more radio networks use the same channel. If a wireless network detects interference, one of the wireless networks must switch channels to avoid the interference. At this time, a plurality of wireless networks may simultaneously select the same channel, and interference may occur again. A device to avoid such re-interference is required.
例えば特許文献1では、複数の無線基地局が干渉を検知した場合、各基地局がそれぞれランダムな遅延時間を設定し、チャネル切替えが同時に発生しないようにしている。各基地局がチャネル切替えのタイミングをずらすことで、再干渉の発生を回避することができる。
For example, in
しかしながら、特許文献1の方法では、チャネル再選択を行う順番がランダムになってしまうという問題があった。つまり、ある無線ネットワークが現在使用中のチャネルを継続使用する権利については考慮されていなかった。例えば、1つの無線ネットワークがあるチャネルを使用しているところに、新たな無線ネットワークが生まれ、同じチャネルを使用し、干渉が発生したとする。この場合、当該チャネルを使用する優先権は先に使用していた無線ネットワークに付与されるべきである。すなわち、チャネルを継続使用する優先権は、関与する無線ネットワークの通信状況を考慮して付与することが望ましい。
However, the method of
本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、複数の無線ネットワークが干渉した場合に、現在使用中のチャネルを継続使用する優先権を考慮したチャネルの調停を行う方法を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and provides a method for arbitrating a channel in consideration of the priority to continue using the currently used channel when a plurality of wireless networks interfere. It is aimed.
上記の課題を解決するため、本発明の無線通信装置は、自身が属する無線ネットワークの通信状況を把握する通信状況把握手段と、前記自身が属する無線ネットワーク以外の電波源からの干渉を検知する干渉検知手段と、前記干渉に応じてチャネル再選択を実行するか否かを判定するためのチャネル再選択実行基準を前記通信状況に基づいて設定するチャネル再選択実行基準設定手段と、前記チャネル再選択実行基準が満たされたことを契機としてチャネル再選択を実行するチャネル再選択実行手段と、を有している。 In order to solve the above problems, a wireless communication apparatus according to the present invention includes a communication state grasping unit that grasps a communication state of a wireless network to which the wireless communication apparatus belongs, and an interference that detects interference from a radio wave source other than the wireless network to which the wireless communication apparatus belongs. Detecting means; channel reselection execution reference setting means for setting a channel reselection execution reference for determining whether or not to execute channel reselection according to the interference based on the communication status; and the channel reselection Channel reselection execution means for executing channel reselection when the execution criterion is satisfied.
本発明の効果は、複数の無線ネットワークが干渉した場合に、現在使用中のチャネルを継続使用する優先権を考慮したチャネルの調停を行えることである。 The effect of the present invention is that when a plurality of wireless networks interfere, channel arbitration can be performed in consideration of the priority to continue using the currently used channel.
以下、図面を参照しながら本発明について詳細に説明する。
(第1の実施の形態)
図1は本発明第1の実施の形態を示すブロック図である。無線装置100は、通信状況把握手段110と、干渉検知手段120と、チャネル再選択実行基準設定手段130と、チャネル再選択実行手段140と、を有している。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention. The
通信状況把握手段110は、自身が属するネットワークの通信状況を把握する。
The communication
干渉検知手段120は、自身が属する無線ネットワーク以外の電波源からの干渉を検知する。
The
チャネル再選択実行基準設定手段130は、通信状況把握手段110が把握した通信状況に基づいて、干渉を検知した場合のチャネル再選択実行基準を設定する。複数の無線ネットワークが存在する場合、通信状況は基本的にネットワークごとに異なるため、チャネル再選択実行基準もネットワークごとに異なることになる。この時、通信状況を鑑みて、当該チャネルを継続利用する優先権が高いと判定される無線ネットワークほど、同じ干渉を検知した場合に、チャネル再選択の実行タイミングが遅くなるように設定する。
The channel reselection execution
チャネル再選択実行手段140は、チャネル再選択実行基準が満たされたことを契機としてチャネル再選択を実行する。前述したように、同じ干渉を検知した場合に、現在のチャネルを継続利用する優先権の高い無線ネットワークほど、チャネル再選択を実行するタイミングが遅くなる。すなわち優先権の低い無線ネットワークが先にチャネル再選択を行うことで、優先権のある無線ネットワークが当該チャネルを継続利用することを可能になる。 The channel reselection execution means 140 executes channel reselection when the channel reselection execution criteria are satisfied. As described above, when the same interference is detected, the higher the priority of the wireless network that continuously uses the current channel, the later the timing for executing channel reselection. In other words, the wireless network with lower priority first performs channel reselection, so that the wireless network with priority can continue to use the channel.
以上の構成とすることにより、無線ネットワークが利用中のチャネルを継続利用する優先度を考慮したチャネル再選択を実施することができる。
(第2の実施の形態)
図2は第2の実施の形態を示すブロック図である。本実施の形態では、無線装置100各部の詳細について説明する。
With the above configuration, it is possible to perform channel reselection in consideration of the priority for continuously using the channel that is being used by the wireless network.
(Second Embodiment)
FIG. 2 is a block diagram showing the second embodiment. In the present embodiment, details of each part of
無線装置100は、自身が属する無線ネットワークにおいて、チャネルのコントロールを主導する立場にある。具体的には、基地局、無線アクセスポイント、アドホックネットワークにおけるリーダーノードなどである。
The
通信状況把握手段110は、チャネル継続利用時間把握手段111と、トラフィック量把握手段112と、ノード数把握手段113と、ノード位置把握手段114と、推定スループット把握手段115と、を有している。また、通信スケジュール把握手段116と、送信電力把握手段117と、を有している。なお、111〜117の把握手段は一例であり、通信状況把握手段110が、必ずしも例示した全ての把握手段を備えている必要はない。また例示したものに限られることもない。考慮したい通信状況に応じて、適宜設ければよい。
The communication
チャネル継続利用時間把握手段111は、自身が属する無線ネットワークが現在使用中のチャネルを継続利用している時間を把握する。 The channel continuous use time grasping means 111 grasps the time during which the wireless network to which it belongs continues to use the currently used channel.
トラフィック量把握手段112は、無線装置100が属する無線ネットワークにおけるトラフィック量を把握する。例えば、同じネットワークと判断できる他ノードからのメッセージ量から自身のネットワークのトラフィック量を把握する。
The traffic amount grasping means 112 grasps the traffic amount in the wireless network to which the
ノード数把握手段113は、自身が属する無線ネットワーク配下のノード数を把握する。 The node number grasping means 113 grasps the number of nodes under the wireless network to which the node belongs.
ノード位置把握手段114は、自身が属する無線ネットワーク配下のノードの位置を把握する。例えば、位置の異なる複数の送信元からの電波の強度に基づいて三角測量を行い、自身と他のネットワークの相対位置を把握することができる。また相対位置の変化もしく電波強度の変化の傾きなどから相対移動速度を把握できる。 The node position grasping unit 114 grasps the position of the node under the wireless network to which the node position grasping unit 114 belongs. For example, it is possible to perform triangulation based on the strength of radio waves from a plurality of transmission sources with different positions, and to grasp the relative positions of itself and other networks. In addition, the relative movement speed can be grasped from the change of the relative position or the inclination of the change of the radio wave intensity.
推定スループット把握手段115は、自身が属する無線ネットワークにおける推定スループットを把握する。 The estimated throughput grasping means 115 grasps the estimated throughput in the wireless network to which the estimated throughput belongs.
通信スケジュール把握手段116は、自身が属する無線ネットワークの通信スケジュールを把握する。例えば、時分割通信であれば、フレーム期間内で各ノードに割り当てられたタイムスロットや静穏期間の位置として把握される。 The communication schedule grasping means 116 grasps the communication schedule of the wireless network to which it belongs. For example, in the case of time-division communication, it is grasped as the position of the time slot or quiet period allocated to each node within the frame period.
送信電力把握手段117は、自身が属する無線ネットワークで用いる送信電力を把握する。 The transmission power grasping means 117 grasps the transmission power used in the wireless network to which it belongs.
干渉検知手段120は、干渉情報送信手段121を有している。干渉検知手段120は、検知した干渉から干渉情報を生成し、干渉情報送信手段121からチャネル再選択実行手段140に送信する。
The
干渉検知の方法としては、例えば、自身が属するネットワークの送受信スケジュールを用いる方法がある。この方法では、無線装置100が各ノードの通信スケジュールを把握し、これから外れたタイミングで受信した利用チャネルの電波を干渉電波として検知する。また、ネットワークごとに特有の情報を送信メッセージに搭載し、この情報を取得できない電波を干渉電波であると判断する方法もある。
As a method for detecting interference, for example, there is a method using a transmission / reception schedule of a network to which the apparatus belongs. In this method, the
また、無線装置100の受信する、信号電波強度Sと信号未受信時の雑音Nとの比である信号対雑音比(SNR)を用いることもできる。この方法では、例えば、まず通信対象のノード位置から推定される信号電波の強度Sと、信号未受信時の雑音Nから、平常時のSNRを算出する。そして、受信した電波のSNRを算出し、受信時のSNRが平常時のSNRよりも小さくなるときに、Nに干渉電波が混じっていると判断する。それに加えて、ビットエラーレートが所定の閾値を上回るとき、受信電波が干渉受けていると判断する。以上、具体的な干渉検知方法の例を示したが、干渉検知方法はこれらの例に限定されることはなく、任意の方法を用いることができる。
Further, a signal-to-noise ratio (SNR), which is a ratio between the signal radio field intensity S received by the
チャネル再選択実行基準設定手段130は、通信状況取得手段131と、チャネル再選択実行基準送信手段132を有している。通信状況取得手段131は、通信状況把握手段110が把握した通信状況を取得する。具体的には、各把握手段(111、112、・・・)が取得した通信状況を表すパラメータを取得する。干渉許容限界送信手段131は、干渉許容限界設定手段130が設定した干渉許容限界をチャネル再選択実行手段140に送信する。
The channel reselection execution
チャネル再選択実行基準設定手段130は、通信状況取得手段131が取得した通信状況に基づいて、干渉許容限界を設定する。チャネル再選択実行基準は、同じ干渉を検知した場合に、優先されるべき通信状況にある無線ネットワークのチャネル再選択タイミングが、非優先の無線ネットワークより遅くなるように設定する。つまり優先されるべき無線ネットワークが許容する干渉の量が大きくなるように設定する。具体的なチャネル再選択実行基準方法については後述するが、例えば、干渉を検知した回数や、その干渉を受けた時間の積分値など、を用いて設定することができる。
The channel reselection execution
チャネル再選択実行手段140は、チャネル再選択実行基準保持手段141と、干渉情報保持手段142と、干渉情報リセット手段143と、を有する。チャネル再選択実行基準保持手段141は、チャネル再選択実行基準送信手段131から送信されたチャネル再選択実行基準を保持する。干渉情報保持手段142は、干渉情報送信手段121から送信された干渉情報を保持する。そしてチャネル再選択実行手段140は、チャネル再選択実行基準が満たされたことを契機として、チャネル再選択を実行する。干渉情報リセット手段143は、チャネル再選択動作中に、干渉が無くなったと判断した場合に、保持する干渉情報をリセットする。干渉が無くなったことの判断は、例えば、所定時間干渉が検知されないことを条件として行うことができる。
The channel
また、チャネル再選択実行手段140が再選択するチャネルは、例えば、プロアクティブまたはリアクティブに行われる環境認識によって得られるチャネル占有状況と任意の指標に基づいて決定することができる。ただし、本実施の形態は、チャネル再選択実行手段140のチャネル選択方法には限定されるものではない。
The channel to be reselected by the channel
図3は、無線装置の動作を示すフローチャートである。 FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the wireless device.
まず、通信状況把握手段が通信状況を把握する(S1)。次いで、チャネル再選択実行基準設定手段が、通信状況に基づいてチャネル再選択実行基準を設定する(S2)。前述したように、チャネル再選択実行基準は、現在のチャネルを継続使用する優先権が高い無線ネットワークほど、チャネル再選択のタイミングが遅くなるように設定する。次いで、干渉検知手段が干渉を検知する(S3)。そしてチャネル再選択実行基準を満たしたか判定する(S4)。チャネル再選択実行基準を満たしていたら(S4_Yes)、干渉があるかチェックする(S5)。干渉がある場合は(S5_Yes)、チャネル再選択を実行する(S6)。一方、干渉が無い場合は(S5_No)、干渉情報をリセットして(S7)、終了する。 First, the communication status grasping means grasps the communication status (S1). Next, the channel reselection execution criterion setting means sets a channel reselection execution criterion based on the communication status (S2). As described above, the channel reselection execution criterion is set such that the channel reselection timing is delayed as the wireless network has a higher priority to continue using the current channel. Next, the interference detection means detects interference (S3). Then, it is determined whether the channel reselection execution criteria are satisfied (S4). If the channel reselection execution criteria are satisfied (S4_Yes), it is checked whether there is interference (S5). If there is interference (S5_Yes), channel reselection is executed (S6). On the other hand, if there is no interference (S5_No), the interference information is reset (S7), and the process ends.
またS4でチャネル再選択実行基準を満たしていなかったら(S4_No)、所定時間内に干渉があるか判定する(S8)。所定時間内に干渉があった場合は(S8_Yes)、S3に戻り、干渉の検知を継続する。所定時間内に干渉が無かったら(S8_No)、干渉情報をリセットして(S7)、終了する。 If the channel reselection execution criterion is not satisfied in S4 (S4_No), it is determined whether there is interference within a predetermined time (S8). If there is interference within the predetermined time (S8_Yes), the process returns to S3 and the detection of interference is continued. If there is no interference within the predetermined time (S8_No), the interference information is reset (S7), and the process ends.
以上の動作とすることにより、複数の無線ネットワークが干渉を起こした場合、現在のチャネルを継続利用する優先度が低い無線ネットワークが先にチャネル再選択を実行する。そして優先度の高い無線ネットワークには干渉の発生源が無くなるため、現在のチャネルを継続利用することができる。 With the above operation, when a plurality of wireless networks cause interference, a wireless network with a low priority for continuing to use the current channel first performs channel reselection. Since a high-priority wireless network has no source of interference, the current channel can be used continuously.
以上説明したように、本実施の形態によれば、干渉が発生した場合に、チャネルを継続使用する優先権の低い無線ネットワークが、先にチャネル再選択を実行する。その結果、チャネル継続使用の優先権が高い無線ネットワークがチャネルを継続使用できるようになる。
(第3の実施の形態)
本実施の形態では、チャネル再選択実行基準の具体例について説明する。ここでは、干渉を検知してからチャネル再選択を実行するまでの待機時間を、チャネル再選択実行基準に設定する方法について説明する。
As described above, according to the present embodiment, when interference occurs, a radio network with low priority to continue using a channel first performs channel reselection. As a result, a wireless network having a high priority for continuous channel use can continue to use the channel.
(Third embodiment)
In the present embodiment, a specific example of channel reselection execution criteria will be described. Here, a method for setting the standby time from the detection of interference to the execution of channel reselection as the channel reselection execution reference will be described.
図4は本実施の形態に用いる無線装置100を示すブロック図である。チャネル再選択実行基準設定手段130に、待機時間設定手段133を有している。待機時間設定手段133は、チャネル再選択を実行する際に用いる待機時間を設定する。他の構成要素、110、120、130については第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
次に待機時間の設定方法について説明する。まず、通信状況を表す各パラメータを変数として待機時間を算出する関数を作成する。そして考慮するパラメータの優先順位に応じた重み付けを行って各関数の和を取り、最終的な待機時間を決定する。例えば、同一チャネル継続利用時間Tから算出される待機時間STは、通信状況によらない最小待機時間をA、関数をf(T)として、次式のように表せる。
FIG. 4 is a block diagram showing
Next, a method for setting the standby time will be described. First, a function for calculating the standby time is created using each parameter representing the communication status as a variable. Then, weighting is performed according to the priority order of the parameters to be considered, the sum of each function is taken, and the final waiting time is determined. For example, the standby time ST calculated from the same channel continuous use time T can be expressed as the following equation, where A is the minimum standby time that does not depend on the communication status and f (T) is a function.
ST(T)=A+f(T) (1)
同様にノード数N、トラフィック量C、ネットワークの移動速度Vに基づく待機時間を、以下の式で表す。
ST (T) = A + f (T) (1)
Similarly, the standby time based on the number of nodes N, traffic volume C, and network moving speed V is expressed by the following equation.
ST(N)=A+g(N) (2)
ST(C)=A+h(C) (3)
ST(V)=A+k(V) (4)
以上の4式と、パラメータの優先順位に応じて定める重みづけ係数w、x、y、zとを用いて、次式で表す最終的な待機時間STを決定する。
ST (N) = A + g (N) (2)
ST (C) = A + h (C) (3)
ST (V) = A + k (V) (4)
Using the above four formulas and the weighting coefficients w, x, y, z determined according to the priority order of parameters, the final standby time ST expressed by the following formula is determined.
ST=A+wf(T)+xg(N)+yh(C)+zk(V) (5)
具体例として、第1の無線装置を有する第1の無線ネットワークと、第2の無線装置を有する第2の無線ネットワークが干渉した場合の、チャネル再選択実行基準と、動作について説明する。
ST = A + wf (T) + xg (N) + yh (C) + zk (V) (5)
As a specific example, a channel reselection execution criterion and operation when a first wireless network having a first wireless device and a second wireless network having a second wireless device interfere with each other will be described.
第1の無線ネットワーク、第2の無線ネットワークのチャネル継続利用時間をそれぞれT1、T2、ノード数をN1、N2、トラフィック量をC1、C2、移動速度をV1,V2とする。そして(5)式を用いてそれぞれの待機時間ST1、ST2を算出する。 The channel continuous use times of the first wireless network and the second wireless network are T1 and T2, respectively, the number of nodes is N1 and N2, the traffic amounts are C1 and C2, and the moving speeds are V1 and V2. And each waiting time ST1, ST2 is calculated using (5) Formula.
ST1=A+wf(T1)+xg(N1)+yh(C1)+zk(V1) (6)
ST2=A+wf(T2)+xg(N2)+yh(C2)+zk(V2) (7)
図5は、第1の無線装置と第2の無線装置の動作を示すタイミングチャートである。ここでは、他のパラメータについては、あまり差はないが、チャネル継続利用時間が第2の無線装置の方が長いものとする。すなわちT1<T2である。これと、式(6)、(7)により、ST1<ST2となっている。このため、第1の無線装置は先に待機時間が終了する(すなわちチャネル再選択実行基準を満たす)。そして干渉検知を実行し、干渉を検知するため、チャネル再選択を実行する。一方、第2の無線装置は、第1の無線装置がチャネル再選択を実行した後に待機時間が終了する。このため、待機時間終了後に干渉が検知されない。その結果、干渉情報をリセットし、現在利用中のチャネルを継続利用することができる。なお、無制限に待機時間を伸ばすと、複数の無線ネットワークが干渉した場合に、いずれの無線ネットワークもチャネルを切替えないという恐れがあるため、待機時間に上限値を設けてもよい。
ST1 = A + wf (T1) + xg (N1) + yh (C1) + zk (V1) (6)
ST2 = A + wf (T2) + xg (N2) + yh (C2) + zk (V2) (7)
FIG. 5 is a timing chart showing operations of the first wireless device and the second wireless device. Here, although there is not much difference with respect to other parameters, the channel continuous use time is assumed to be longer in the second radio apparatus. That is, T1 <T2. From this, and equations (6) and (7), ST1 <ST2. For this reason, the first wireless device ends the standby time first (that is, satisfies the channel reselection execution criterion). Then, interference detection is performed, and channel reselection is performed in order to detect interference. On the other hand, the second wireless device ends the standby time after the first wireless device performs channel reselection. For this reason, no interference is detected after the end of the standby time. As a result, the interference information can be reset and the currently used channel can be continuously used. Note that if the standby time is extended indefinitely, if a plurality of wireless networks interfere with each other, there is a risk that none of the wireless networks will switch channels, so an upper limit value may be provided for the standby time.
なお、上記の説明では、通信状況を表すパラメータを、チャネル継続利用時間、ノード数、トラフィック量、移動速度の4つとしたが、これに限られるものではなく、様々なパラメータを組み合すことができる。また、干渉を1回検知したら待機時間がスタートするとしたが、所定回数の干渉を検知したことや、所定期間内に所定回数の干渉を検知したことを条件として、待機時間をスタートさせても良い。 In the above description, the parameters indicating the communication status are four parameters of channel continuous use time, the number of nodes, the traffic volume, and the moving speed. However, the present invention is not limited to this, and various parameters may be combined. it can. In addition, the standby time is started when the interference is detected once. However, the standby time may be started on the condition that a predetermined number of interferences are detected or a predetermined number of interferences are detected within a predetermined period. .
以上、説明したように、本実施の形態によれば、2つの無線ネットワークが干渉した場合に、チャネルを継続利用する優先度の低い無線ネットワークが先にチャネル再選択を実行する。その結果、優先度の高い無線ネットワークは、利用中のチャネルを継続利用することができる。なお、用途の違いだけであるが、「チャネルを継続利用する優先度が低い無線ネットワークが先にチャネル再選択を実行」、を、「チャネル切替え優先度が高い無線ネットワークが先に再選択を実行」と表現することも可能である。
(第4の実施の形態)
本実施の形態では、チャネル再選択実行基準として、許容干渉量を用いた具体例について説明する。
As described above, according to the present embodiment, when two wireless networks interfere with each other, a low-priority wireless network that continues to use a channel performs channel reselection first. As a result, the wireless network with high priority can continue to use the channel being used. Note that only the difference in usage is that “a wireless network with low priority to continue using channels performs channel reselection first”, “a wireless network with high channel switching priority performs reselection first” Can also be expressed.
(Fourth embodiment)
In the present embodiment, a specific example using an allowable interference amount as a channel reselection execution criterion will be described.
チャネル再選択実行基準の説明に先立ち、干渉量と許容干渉量について説明する。まず、干渉量とは、通信装置が被る干渉の量を示す値であり、干渉の積算値であると定義する。具体的には、例えば、干渉を受けた回数、干渉が確認された時間長の総和、干渉の受信電波強度を時間積分したもの、干渉の受信電波強度の時間変化率、などを用いることができる。 Prior to the description of the channel reselection execution criteria, the interference amount and the allowable interference amount will be described. First, the interference amount is a value indicating the amount of interference experienced by the communication apparatus, and is defined as an integrated value of interference. Specifically, for example, the number of times of interference, the total length of time in which interference was confirmed, the time-integrated received radio wave intensity of interference, the time change rate of the received radio wave intensity of interference, and the like can be used. .
また許容干渉量とは、干渉量がその値に達すると、無線装置が干渉回避する動作を開始する基準となる値である。すなわち、チャネル再選択基準の一具体例である。ここで、許容干渉量をTIと書くことにする。干渉量として、干渉回数を用いた場合、許容干渉量は、例えば、TI=n[回]とすることができる。また干渉量を、干渉が確認された時間長の総和とした場合は、例えば、s回目の干渉の時間長をIT(s)として、TI=ΣIT(s)[sec]と表すことができる。また干渉の強度を、受信電波強度Rで表し、干渉量をその積分値とした場合、TI=∫Rdt[V/m・sec]と表すことができる。 The allowable interference amount is a value serving as a reference for starting an operation in which the radio apparatus avoids interference when the interference amount reaches the value. That is, it is a specific example of channel reselection criteria. Here, the allowable interference amount is written as TI. When the number of times of interference is used as the amount of interference, the allowable amount of interference can be, for example, TI = n [times]. Further, when the interference amount is the sum of the time lengths when interference is confirmed, for example, the time length of the s-th interference can be expressed as TI = ΣIT (s) [sec]. Further, when the intensity of interference is represented by the received radio wave intensity R and the amount of interference is an integrated value thereof, it can be represented as TI = ∫Rdt [V / m · sec].
以上、干渉量の具体例3つを示したが、この例に限られることなく、干渉を量的に表す、任意の指標を用いることができる。 Although three specific examples of the interference amount have been described above, the present invention is not limited to this example, and any index that quantitatively represents interference can be used.
図6は、本実施の形態に用いる無線装置を示すブロック図である。チャネル再選択実行基準設定手段130は、許容干渉量設定手段134を有している。許容干渉量設定手段134は、前述した許容干渉量を設定する。他の構成要素、110、120、130については第1の実施の形態と同様であるため、説明を省略する。
FIG. 6 is a block diagram illustrating a wireless device used in this embodiment. The channel reselection execution
次に、許容干渉量の設定方法について説明する。許容干渉量TIの設定は、第3の実施の形態と同様な方法で行うことができる。ここでは、許容干渉量は、通信状況を表す各パラメータについて独立に算出され、全許容干渉量は、それぞれの許容干渉量に重み付けを行って和を取ったものと定義する。 Next, a method for setting the allowable interference amount will be described. The allowable interference amount TI can be set by the same method as in the third embodiment. Here, the allowable interference amount is calculated independently for each parameter representing the communication status, and the total allowable interference amount is defined as a sum obtained by weighting each allowable interference amount.
まず。通信状況を表す各パラメータを変数として許容干渉量を算出する関数を作成する。そして考慮するパラメータの優先順位に応じた重み付けを行って各関数の和を取り、最終的な許容干渉量を決定する。例えば、同一チャネル継続利用時間Tから算出される許容干渉量TIは、関数をl(T)として、次式のように表せる。 First. A function for calculating the allowable interference amount using each parameter representing the communication status as a variable is created. Then, weighting is performed according to the priority order of the parameters to be considered, the sum of each function is taken, and the final allowable interference amount is determined. For example, the allowable interference amount TI calculated from the same channel continuous use time T can be expressed by the following equation, where l (T) is a function.
TI(T)=l(T) (11)
同様にノード数N、トラフィック量C、ネットワークの移動速度Vに基づく待機時間を、以下の式で表す。
TI (T) = l (T) (11)
Similarly, the standby time based on the number of nodes N, traffic volume C, and network moving speed V is expressed by the following equation.
TI(N)=m(N) (12)
TI(C)=n(C) (13)
TI(V)=o(V) (14)
以上の4式と、パラメータの優先順位に応じて定める重みづけ係数p、q、r、sとを用いて、次式で表す最終的な待機時間STを決定する。
TI (N) = m (N) (12)
TI (C) = n (C) (13)
TI (V) = o (V) (14)
The final standby time ST expressed by the following equation is determined using the above four equations and the weighting coefficients p, q, r, and s determined according to the priority order of the parameters.
TI=A+pl(T)+qm(N)+rn(C)+so(V) (15)
具体例として、第1の無線装置を有する第1の無線ネットワークと、第2の無線装置を有する第2の無線ネットワークが干渉した場合の、チャネル再選択実行基準と、動作について説明する。
TI = A + pl (T) + qm (N) + rn (C) + so (V) (15)
As a specific example, a channel reselection execution criterion and operation when a first wireless network having a first wireless device and a second wireless network having a second wireless device interfere with each other will be described.
第1の無線ネットワーク、第2の無線ネットワークのチャネル継続利用時間をそれぞれT1、T2、ノード数をN1、N2、トラフィック量をC1、C2、移動速度をV1,V2とする。そして(5)式を用いてそれぞれの待機時間ST1、ST2を算出する。 The channel continuous use times of the first wireless network and the second wireless network are T1 and T2, respectively, the number of nodes is N1 and N2, the traffic amounts are C1 and C2, and the moving speeds are V1 and V2. And each waiting time ST1, ST2 is calculated using (5) Formula.
TI1=pl(T1)+qm(N1)+rn(C1)+so(V1) (16)
TI2=pl(T2)+qm(N2)+rn(C2)+so(V2) (17)
図7は、第1の無線装置と第2の無線装置の許容干渉量TIを示す棒グラフである。ここでは、第2の無線装置の方がノード数とトラフィック量が多いものとしている。この仮定と、式(16)、(17)より、TI1<TI2となっている。換言すると、第2の無線装置は、第1の無線装置よりも、沢山の干渉を受けても利用中のチャネルを手放さない、ということができる。したがって、同じ干渉量を被った場合には、第1の無線装置の方が、早く許容干渉量に到達し(チャネル再選択基準を満たし)、先にチャネル再選択を実行することになる。
TI1 = pl (T1) + qm (N1) + rn (C1) + so (V1) (16)
TI2 = pl (T2) + qm (N2) + rn (C2) + so (V2) (17)
FIG. 7 is a bar graph showing the allowable interference amount TI between the first radio apparatus and the second radio apparatus. Here, it is assumed that the second wireless device has a larger number of nodes and more traffic. From this assumption and equations (16) and (17), TI1 <TI2. In other words, it can be said that the second wireless device does not release the channel being used even if it receives more interference than the first wireless device. Therefore, when the same amount of interference is incurred, the first radio apparatus reaches the allowable interference amount earlier (meeting the channel reselection criteria), and the channel reselection is executed first.
具体的な動作例として、先に第2の無線装置がチャネル1ch1を利用していて、そこに第1の無線ネットワークが新たに生じ、同じくch1を利用始めたケースを例示する。図8A、図8B、図8C、図8D、図8Eはこの動作を時系列で示す模式図である。 As a specific operation example, a case where the second wireless device uses channel 1ch1 first, a new first wireless network is created there, and ch1 is also started to be used is illustrated. 8A, 8B, 8C, 8D, and 8E are schematic diagrams showing this operation in time series.
まず、図8A第2の無線装置がch1を使用している。この状態では干渉が検知されない。また継続利用時間にしたがって許容干渉量TIは増加する。 First, the second wireless device in FIG. 8A uses ch1. In this state, no interference is detected. Further, the allowable interference amount TI increases according to the continuous use time.
その後、第1の無線装置が新たにch1を利用始めたとする。すると図8Bのように、干渉範囲1と2が重なるため干渉が生じる。両者が被る干渉量Iは同じであると仮定する。この時点では、両者とも、干渉量Iが、許容干渉量に達していない。 After that, it is assumed that the first wireless device newly starts using ch1. Then, as shown in FIG. 8B, interference occurs because the interference ranges 1 and 2 overlap. Assume that the amount of interference I experienced by both is the same. At this time, the interference amount I has not reached the allowable interference amount in both cases.
その後、時間の経過とともに許容干渉量が増加するが、第1の無線装置はch1の継続利用時間が短いので、第2の無線装置より許容干渉量が小さい。すなわちTI1<TI2である。このため、ある時点で、図8Cのように、第1の無線装置の干渉量Iが、許容干渉量TIに達する。すると、第1の無線装置はチャネルの再選択を実行する。ここではch2を選択したものとする。 Thereafter, the allowable interference amount increases with the passage of time, but since the first wireless device has a short continuous use time of ch1, the allowable interference amount is smaller than that of the second wireless device. That is, TI1 <TI2. For this reason, at a certain point in time, as shown in FIG. 8C, the interference amount I of the first radio apparatus reaches the allowable interference amount TI. Then, the first wireless device performs channel reselection. Here, it is assumed that ch2 is selected.
図8Dに、第1の無線装置がch2を選択した状態を示す。この時点では、第2無線装置は干渉量I2をリセットしていない。ただし、第1の無線装置がch2を選択した後は、干渉量I2は増加していない。 FIG. 8D shows a state where the first wireless device has selected ch2. At this time, the second radio apparatus has not reset the interference amount I2. However, after the first wireless device selects ch2, the interference amount I2 has not increased.
その後、所定時間が経過すると、第2の無線装置は当該期間に干渉が無かったため、干渉量I2をリセットする。この状態を示したのが図8Eである。 After that, when a predetermined time has elapsed, the second wireless device resets the interference amount I2 because there was no interference during the period. This state is shown in FIG. 8E.
以上の動作により、ch1の継続利用に関して優先権を持たない第1の無線装置がチャネル再選択を実行してch2を選択し、干渉が回避されるとともに、第2の無線装置がch1を継続利用することができる。なお、無制限に許容干渉量を大きくすると、複数の無線ネットワークが干渉した場合に、いずれの無線ネットワークもチャネルを切替えないという恐れがあるため、許容干渉量に上限値を設けてもよい。 With the above operation, the first wireless device that does not have priority regarding the continued use of ch1 performs channel reselection to select ch2, avoids interference, and the second wireless device continues to use ch1. can do. If the allowable interference amount is increased without limitation, there is a possibility that none of the wireless networks will switch channels when a plurality of wireless networks interfere, and therefore an upper limit value may be provided for the allowable interference amount.
以上、説明したように、本実施の形態によれば、チャネルの継続利用について優先権を持つ無線ネットワークに、大きな許容干渉量を設定することができる。これにより、優先権を持たない無線ネットワークに、先にチャネル再選択を実行させ、優先権を持つ無線ネットワークが利用中のチャネルを継続利用することができる。 As described above, according to the present embodiment, a large allowable interference amount can be set in a wireless network having a priority for continuous use of a channel. Thereby, it is possible to cause the wireless network having no priority to execute channel reselection first, and to continue using the channel being used by the wireless network having the priority.
以上、上述した実施形態を模範的な例として本発明を説明した。しかしながら、本発明は、上記実施形態には限定されない。即ち、本発明は、本発明のスコープ内において、当業者が理解し得る様々な態様を適用することができる。 The present invention has been described above using the above-described embodiment as an exemplary example. However, the present invention is not limited to the above embodiment. That is, the present invention can apply various modes that can be understood by those skilled in the art within the scope of the present invention.
100 無線装置
110 通信状況把握手段
111 チャネル継続利用時間把握手段
112 トラフィック量把握手段
113 ノード数把握手段
114 ノード位置把握手段
115 推定スループット把握手段
116 通信スケジュール把握手段
117 送信電力把握手段
120 干渉検知手段
121 干渉情報送信手段
130 チャネル再選択実行基準設定手段
131 通信状況取得手段
132 チャネル再選択実行基準送信手段
133 待機時間設定手段
134 許容干渉量設定手段
140 チャネル再選択実行手段
141 チャネル再選択実行基準保持手段
142 干渉情報保持手段
143 干渉情報リセット手段
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記自身が属する無線ネットワーク以外の電波源からの干渉を検知する干渉検知手段と、
前記干渉に応じてチャネル再選択を実行するか否かを判定するためのチャネル再選択実行基準を前記通信状況に基づいて設定するチャネル再選択実行基準設定手段と、
前記チャネル再選択実行基準が満たされたことを契機としてチャネル再選択を実行するチャネル再選択実行手段と、
前記干渉の検知に基づいて定めた基準時刻からチャネル再選択を実行するまでの待機時間を、前記通信状況に基づいて前記チャネル再選択実行基準に設定する待機時間設定手段とを有し、
前記待機時間設定手段が、前記同一チャネル継続利用時間が長いほど前記待機時間を長く設定する
ことを特徴とする無線通信装置。 Communication status grasping means for grasping at least the same channel continuous use time of the wireless network to which the wireless network belongs, as the communication status of the wireless network to which the wireless device belongs
Interference detecting means for detecting interference from a radio wave source other than the wireless network to which the device belongs;
Channel reselection execution criterion setting means for setting a channel reselection execution criterion for determining whether to perform channel reselection according to the interference based on the communication status;
Channel reselection execution means for executing channel reselection triggered by the channel reselection execution criteria being satisfied;
The waiting time from the reference time determined based on the detection of the interference until performing channel reselection, possess a wait time setting means for setting the channel reselection execution criteria based on the communication situation,
The wireless communication apparatus, wherein the standby time setting means sets the standby time longer as the continuous use time of the same channel is longer .
前記許容干渉量設定手段が、前記許容干渉量を前記通信状況に基づいて決定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の無線通信装置。 An allowable interference amount setting means for setting the integrated value of the interference allowed before the channel reselection as the allowable interference amount in the channel reselection execution reference,
The allowable interference amount setting means determines the allowable interference amount based on the communication status;
The wireless communication apparatus according to claim 1.
前記干渉の検知回数、前記干渉を検知した時間長の総和、前記干渉の電波強度の所定時間における積算値、前記干渉の電波強度の時間変化率、のうち少なくとも1つを用いて算出する、
ことを特徴とする請求項2に記載の無線通信装置。 The integrated value of the interference is
Calculate using at least one of the number of times of detection of the interference, the sum of the time lengths in which the interference was detected, the integrated value of the radio field intensity of the interference for a predetermined time, and the time change rate of the radio field intensity of the interference,
The wireless communication apparatus according to claim 2 .
前記同一チャネル継続利用時間が長いほど前記許容干渉量を大きく設定する、
ことを特徴とする請求項3に記載の無線通信装置。 The allowable interference amount setting means,
The longer the same channel continuous use time, the larger the allowable interference amount ,
The wireless communication apparatus according to claim 3.
を有することを特徴とする無線通信システム。A wireless communication system comprising:
前記自身が属する無線ネットワーク以外の電波源からの干渉を検知し、Detects interference from radio sources other than the wireless network to which it belongs,
前記干渉に応じてチャネル再選択を実行するか否かを判定するためのチャネル再選択実行基準を前記通信状況に基づいて設定し、A channel reselection execution criterion for determining whether to perform channel reselection according to the interference is set based on the communication status,
前記チャネル再選択実行基準が満たされたことを契機としてチャネル再選択を実行し、Execute channel reselection when the channel reselection execution criteria are satisfied,
前記干渉の検知に基づいて定めた、基準時刻からチャネル再選択を実行するまでの待機時間を、前記通信状況に基づいて前記チャネル再選択実行基準にし、Based on the detection of the interference, a waiting time from the reference time until the channel reselection is executed is set as the channel reselection execution reference based on the communication status,
前記待機時間設定手段が、前記同一チャネル継続利用時間が長いほど前記待機時間を長く設定する、The standby time setting means sets the standby time longer as the same channel continuous use time is longer.
ことを特徴とする無線通信装置の制御方法。A method for controlling a wireless communication apparatus.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014263782A JP6459508B2 (en) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | Wireless communication apparatus and control method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014263782A JP6459508B2 (en) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | Wireless communication apparatus and control method thereof |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016127296A JP2016127296A (en) | 2016-07-11 |
JP6459508B2 true JP6459508B2 (en) | 2019-01-30 |
Family
ID=56358169
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014263782A Active JP6459508B2 (en) | 2014-12-26 | 2014-12-26 | Wireless communication apparatus and control method thereof |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6459508B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7143240B2 (en) * | 2019-03-26 | 2022-09-28 | 本田技研工業株式会社 | Communication system, management device and program |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0669862A (en) * | 1992-08-24 | 1994-03-11 | Fujitsu Ltd | Interference evading system for mobile radio communication system |
JP2978822B2 (en) * | 1997-04-10 | 1999-11-15 | 日本電気株式会社 | Wireless channel change timing decision method |
JP2006094003A (en) * | 2004-09-22 | 2006-04-06 | Ntt Docomo Inc | Mobile communication system, apparatus and method for allocating frequency band |
JP4698383B2 (en) * | 2004-10-26 | 2011-06-08 | パナソニック株式会社 | Wireless terminal device, management terminal device, and terminal management method |
JP4842900B2 (en) * | 2007-08-22 | 2011-12-21 | 日本電信電話株式会社 | Mobile terminal admission control method, radio base station apparatus, and radio packet communication system |
JP5115852B2 (en) * | 2008-04-28 | 2013-01-09 | 国立大学法人電気通信大学 | Cognitive radio communication system, communication method, and communication device |
JP5299769B2 (en) * | 2009-01-30 | 2013-09-25 | 日本電気株式会社 | Wireless system, transmitter, transmission power determination method, and program |
JP2011188339A (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Brother Industries Ltd | Communication apparatus, communication control method, and communication control program |
JP5287842B2 (en) * | 2010-12-20 | 2013-09-11 | 沖電気工業株式会社 | Server device, client device, and communication system |
JP5241968B2 (en) * | 2011-01-28 | 2013-07-17 | 三菱電機株式会社 | Wireless communication device |
US20150035682A1 (en) * | 2012-03-01 | 2015-02-05 | Panasonic Corporation | Slave suitable for energy management systems and energy management system |
JP5987177B2 (en) * | 2012-07-11 | 2016-09-07 | 西日本電信電話株式会社 | Wireless relay device |
JP6089501B2 (en) * | 2012-08-28 | 2017-03-08 | 富士通株式会社 | Base station apparatus, radio communication system, and communication method |
WO2014068665A1 (en) * | 2012-10-30 | 2014-05-08 | 株式会社日立製作所 | Communication system and method for changing over network to which terminals are to belong |
JP2016509801A (en) * | 2013-01-21 | 2016-03-31 | エデン ロック コミュニケーションズ, エルエルシーEden Rock Communications,Llc | Method for jammer detection and avoidance in long term evolution (LTE) networks |
-
2014
- 2014-12-26 JP JP2014263782A patent/JP6459508B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016127296A (en) | 2016-07-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5677280B2 (en) | Wireless communication apparatus and wireless communication method | |
JP5115852B2 (en) | Cognitive radio communication system, communication method, and communication device | |
KR100630192B1 (en) | MAC protocol layer module of mobile terminal in MANET and method for transmitting/receiving frame thereof | |
US10080226B2 (en) | Timeslot shifting for lower-priority packet in a time slotted network | |
JP2011509601A (en) | Dynamic interference control in wireless communication networks | |
WO2014205288A1 (en) | Dynamically adjusting frame mtu to support low-latency communication | |
CN105517181B (en) | Carrier resource processing method and device of unauthorized carrier and transmission node | |
JP2012165043A (en) | Radio communication device | |
KR20190034287A (en) | Device-to-device communication method and terminal device | |
CN107889158B (en) | Method and device for transmitting control and data | |
US11089609B2 (en) | Smart radio arbiter with conflict resolution based on timing predictability | |
CN110463279B (en) | Wireless communication system and wireless communication control method | |
WO2017050060A1 (en) | Method and device for implementing listen-before-talk | |
JP5715537B2 (en) | Wireless LAN sensing device, wireless LAN station, and program | |
KR20160035595A (en) | Radio communication method, radio communication system, radio terminal, radio base station, and control apparatus | |
JP6459508B2 (en) | Wireless communication apparatus and control method thereof | |
JP6588481B2 (en) | Wireless communication apparatus, method and program | |
Liu et al. | A slot-asynchronous MAC protocol design for blind rendezvous in cognitive radio networks | |
Lee | A priority-based reservation MAC protocol in multi-channel cognitive radio networks | |
RU2568880C2 (en) | Contention-based access to resources in wireless network | |
CN106658744B (en) | A kind of MAC layer dispatching method and device | |
JP5322006B2 (en) | Time allocation method for radio communication, time allocation device, and radio communication system | |
Krasilov et al. | A dynamic channel reservation method for multimedia streaming in Wi-Fi mesh networks | |
CN106162925A (en) | A kind of channel access method and device | |
Lee | An efficient reservation-based MAC protocol for multi-priority traffic in slotted multi-channel distributed cognitive radio networks |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20171115 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180821 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181010 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181204 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181217 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6459508 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |