JP6888837B2 - 通信装置、方法及びプログラム - Google Patents

Description

本開示は、通信装置、方法及びプログラムに関するものであり、特に、雑音や干渉波の影響を低減することが可能な通信装置、方法及びプログラムに関する。

子機と無線通信を行う無線アクセスポイントが知られている。このような無線アクセスポイントに、ＵＳＢやイーサネット（登録商標）等を介して外部機器を接続した場合、外部機器を接続する信号配線や信号伝送制御を行う電子部品から電磁波が放射される。電磁波の周波数は、信号伝送クロックや電子部品の動作クロックの周波数及びその高調波の周波数である。電磁波の周波数が、無線アクセスポイントが無線通信で使用する周波数帯域に含まれる場合、該電磁波は無線通信の雑音（ノイズ）となり無線通信の特性を劣化させる。例えば、ＵＳＢ３．０に対応した外部機器から放射される電磁波は、無線ＬＡＮ（Local Area Network）で使用する周波数帯域に含まれるので、ＵＳＢ３．０対応機器を無線ＬＡＮ機器に接続することにより無線ＬＡＮ機器の通信性能が低下する。

特許文献１には、無線通信装置（親機）は、無線通信装置（子機）に対して使用可能な無線チャネルのチャネル周波数における電界強度測定を要求するとともに、無線通信装置の電界強度測定部でも、そのチャネル周波数における電界強度の測定を行い、無線通信装置は、無線通信装置が測定した電界強度の測定情報を受信して取得し、取得した電界強度の測定情報から、当該無線通信システムで使用する通信用無線チャネルを決定し、各無線通信装置は、その通信用無線チャネルを使用して他の無線通信装置と無線通信する、ことが開示されている。特許文献１には、外部機器が接続されたことを契機として受信電界強度が最小の特定周波数帯域を使用して無線通信を行うことは開示されていない。

特開２０１２−２４８９３９号公報

上述したように、外部機器を接続する信号配線や信号伝送制御を行う電子部品から電磁波が放射され、該電磁波が無線通信の雑音となり無線通信の特性を劣化させるという課題があった。

本開示の目的は、上述した課題を解決する通信装置、方法及びプログラムを提供することにある。

本開示に係る通信装置は、
外部機器が自装置に接続されたことを検出する検出部と、
前記外部機器が接続されたことを検出した場合、所定周波数帯域の受信電界強度を測定する測定部と、
前記所定周波数帯域中で前記受信電界強度が最小の特定周波数帯域を選択する帯域選択部と、
前記特定周波数帯域を使用して無線通信を行う無線通信部と、
を備える。

本開示に係る方法は、
外部機器が通信装置に接続されたことを検出することと、
前記外部機器が接続されたことを検出した場合、所定周波数帯域の受信電界強度を測定することと、
前記所定周波数帯域中で前記受信電界強度が最小の特定周波数帯域を選択することと、
前記特定周波数帯域を使用して無線通信を行うことと、
を備える。

本開示に係るプログラムは、
外部機器が通信装置に接続されたことを検出することと、
前記外部機器が接続されたことを検出した場合、所定周波数帯域の受信電界強度を測定することと、
前記所定周波数帯域中で前記受信電界強度が最小の特定周波数帯域を選択することと、
前記特定周波数帯域を使用して無線通信を行うことと、
をコンピュータに実行させる。

本開示によれば、

実施の形態に係る通信装置を例示するブロック図である。 実施の形態に係る通信装置の動作を例示するフローチャートである。 実施の形態に係るチャネル毎の雑音を例示する図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。各図面において、同一又は対応する要素には同一の符号が付されており、説明の明確化のため、必要に応じて重複説明を省略する。

［実施の形態］
実施の形態に係る通信装置の構成を説明する。
図１は、実施の形態に係る通信装置を例示するブロック図である。

図１に示すように、実施の形態に係る通信装置１１は、検出部１１１と、測定部１１２と、帯域選択部１１３と、無線通信部１１４と、ＵＳＢコントローラ１１５と、アンテナ１１６と、を備える。

この例では、通信装置１１として無線アクセスポイント１１を例に挙げて説明する。また、無線アクセスポイント１１と外部機器１２とは、例えば、高速通信インタフェースを使用して接続されるが、この例では、ＵＳＢインタフェースによって接続されるものとする。

ＵＳＢコントローラ１１５は、外部機器１２とＵＳＢ３．０に対応した通信を行うように制御する。

検出部１１１は、外部機器１２が無線アクセスポイント１１に接続されたこと、又は、外部機器１２が外されたことを検出する。すなわち、検出部１１１は、外部インタフェースの脱着を検出する。尚、検出部１１１は、脱着を検出するので、脱着検出部と称することもある。

測定部１１２は、検出部１１１が外部機器１２が接続されたことを検出した場合、所定周波数帯域の受信電界強度を測定する。具体的には、測定部１１２は、アンテナ１１６を介して無線通信部１１４が受信した電磁波を所定周波数帯域においてＦＦＴ（Fast Fourier Transform）によって所定周波数帯域中を走査し、周波数成分毎に分離して受信電界強度を取得（測定）する。測定部１１２は、所定周波数帯域中を走査するので、受信電界強度走査部と称することもある。

帯域選択部１１３は、測定部１１２が測定した受信電界強度が前記所定周波数帯域中で最小の特定周波数帯域を選択し、実際に無線通信を行うチャネルとして特定周波数帯域を設定する。帯域選択部１１３は、チャネルを設定するので、チャネル選択部と称することもある。

無線通信部１１４は、帯域選択部１１３が選択した特定周波数帯域を使用して無線通信を行う。無線通信の規格として、例えば、無線ＬＡＮを使用してデータの送受信を行う。無線通信部１１４を無線送受信部と称することもある。

無線アクセスポイント１１は、外部機器１２の接続を契機として所定周波数帯域（使用無線周波数帯域）の受信電界強度を走査して外部機器１２を接続することで発生する所定周波数帯域の雑音を検出する。無線アクセスポイント１１は、所定周波数帯域内において、雑音や干渉が無い電波状況が良好なチャネルを選択することで、電波障害を回避することができる。

その結果、雑音や干渉波の影響を低減することが可能な通信装置、方法及びプログラムを提供することができる。

無線アクセスポイント１１と外部機器１２とは、高速通信インタフェースを使用して接続され、この例では、ＵＳＢインタフェースによって接続されるものとしたがこれには限定されない。外部機器１２は、例えば、ＵＳＢインタフェース、イーサネット（登録商標）及びＨＤＭＩ（登録商標）（High-Definition Multimedia Interface）のうち少なくとも１つを使用して無線アクセスポイント１１に接続されてもよい。

また、測定部１１２は、外部機器１２の接続が無線アクセスポイント１１から外された場合、所定周波数帯域の受信電界強度を測定してもよい。

また、測定部１１２は、複数の外部機器１２のうち少なくとも１つの接続が無線アクセスポイント１１から外された場合、所定周波数帯域の受信電界強度を測定してもよい。

外部機器１２との接続の取り外しを契機として所定周波数帯域の受診電界強度を測定（走査）することで、最適なチャネルの選択を行うことができる。

実施の形態に係る通信装置の動作を説明する。
無線アクセスポイント１１（通信装置）に外部機器１２を接続することを例に挙げて説明する。
図２は、実施の形態に係る通信装置の動作を例示するフローチャートである。

図２に示すように、無線アクセスポイント１１の検出部１１１は、無線アクセスポイント１１のＵＳＢコントローラ１１５に外部機器１２が接続された場合、該接続を検出する（ステップＳ１０１）。具体的には、検出部１１１は外部機器１２と無線アクセスポイント１１とを接続するＵＳＢの信号線の状態を監視し、信号線を伝送する信号が所定の状態に遷移したことを検出することにより外部機器１２が無線アクセスポイント１１に接続されたことを検出する。

検出部１１１は、無線通信部１１４に、アンテナ１１６を介して受信した電磁波の取り込み開始を指示する。無線通信部１１４は、アンテナ１１６を介して電磁波を受信する。

測定部１１２は、受信した電磁波をＦＦＴによって所定周波数帯域を走査し、周波数成分ごとに分離して受信電界強度を測定する（ステップＳ１０２）。

帯域選択部１１３は、測定部１１２が測定した受信電界強度に基づいて所定周波数帯域を複数に分割したチャネル毎の雑音（ノイズ）の影響を確認する。具体的には、帯域選択部１１３は、チャネル毎の平均受信電界強度を算出し（ステップＳ１０３）、雑音の影響を確認する。

帯域選択部１１３は、ステップＳ１０３で算出したチャネル毎の平均受信電界強度のうち、雑音が最も小さなチャネルを選択する。帯域選択部１１３は、選択したチャネルを無線アクセスポイント１１の使用チャネルとして設定し（ステップＳ１０４）、無線通信部１１４へ指示する。

無線通信部１１４は、ステップＳ１０４で設定されたチャネルを使用して無線通信を行う。無線アクセスポイント１１は、このようにして、外部機器１２がＵＳＢコントローラ１１５に接続されることにより発生する雑音に起因する影響を低減することができる。

ここで、ステップＳ１０２及びステップＳ１０３の処理について説明する。
図３は、実施の形態に係るチャネル毎の雑音を例示する図である。
図３の横軸は周波数を示し、縦軸は受信電界強度を示す。また、各チャネルを点線で示す。
図３は、実施の形態に係るチャネルの遷移動作を示す。

図３に示すように、無線アクセスポイント１１は、ＵＳＢコントローラ１１５へ外部機器１２が接続される前は、例えば、チャネルＣｈ７を使用して無線通信を行っていた。

ＵＳＢコントローラ１１５へ外部機器１２が接続された場合、図３に示すグラフＮｚのような雑音（ノイズ）が発生したとする。このとき、測定部１１２は、チャネルＣｈ１からチャネルＣｈ１３までの所定周波数帯域の受信電界強度を測定（走査）する。

帯域選択部１１３は、測定された受信電界強度に基づいて雑音の影響が最も小さいチャネルを決定する。図３に示す例では、帯域選択部１１３は、チャネルＣｈ３の雑音が他のチャネルの雑音よりも小さいので、チャネルＣｈ３を無線通信の使用チャネルとして設定する。

無線通信部１１４は、帯域選択部１１３が使用チャネルとして設定したチャネルＣｈ３を使用して無線通信を行うため、チャネルＣｈ７からチャネルＣｈ３にチャネルを遷移する。

無線アクセスポイント１１は、外部機器１２の接続を契機として、その後に測定した所定周波数帯域の受信電界強度のうち、雑音が小さく電波状況が良好なチャネルを使用して無線通信を行うことで、電波障害を回避することができる。

また、無線アクセスポイント１１は、外部機器１２が接続された場合、又は、外部機器１２の接続が外された場合に、所定周波数帯域の受信電界強度を測定する。これにより、雑音の影響が有ると見込まれる場合にのみ測定するので、不必要な測定を低減することができる。

なお、上記の実施の形態では、本発明をハードウェアの構成として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。本発明は、各構成要素の処理を、ＣＰＵ（Central Processing Unit）にコンピュータプログラムを実行させることにより実現することも可能である。

上記の実施の形態において、プログラムは、様々なタイプの非一時的なコンピュータ可読媒体（non-transitory computer readable medium）を用いて格納され、コンピュータに供給することができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、様々なタイプの実態のある記録媒体(tangible storage medium)を含む。非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、磁気記録媒体（具体的にはフレキシブルディスク、磁気テープ、ハードディスクドライブ）、光磁気記録媒体（具体的には光磁気ディスク）、ＣＤ−ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−Ｒ／Ｗ、半導体メモリ（具体的には、マスクＲＯＭ、ＰＲＯＭ（Programmable ROM）、ＥＰＲＯＭ(Erasable PROM)）、フラッシュＲＯＭ、ＲＡＭ(Random Access Memory)を含む。また、プログラムは、様々なタイプの一時的なコンピュータ可読媒体（transitory computer readable medium）によってコンピュータに供給されてもよい。一時的なコンピュータ可読媒体の例は、電気信号、光信号、及び電磁波を含む。一時的なコンピュータ可読媒体は、電線及び光ファイバ等の有線通信路、又は無線通信路を介して、プログラムをコンピュータに供給できる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。

１１…通信装置、無線アクセスポイント
１１１…検出部
１１２…測定部
１１３…帯域選択部
１１４…無線通信部
１１５…ＵＳＢコントローラ
１１６…アンテナ
１２…外部機器

Claims (8)

1. 外部機器が自装置に接続されたことを検出する検出部と、
   前記外部機器が接続されたことを検出した場合、所定周波数帯域の受信電界強度を測定する測定部と、
   前記所定周波数帯域中で前記受信電界強度が最小の特定周波数帯域を選択する帯域選択部と、
   前記特定周波数帯域を使用して無線通信を行う無線通信部と、
   を備える通信装置。
2. 前記検出部は、前記外部機器の接続が自装置から外されたことを検出し、
   前記測定部は、前記外部機器の接続が自装置から外された場合、前記所定周波数帯域の前記受信電界強度を測定する、
   請求項１に記載の通信装置。
3. 前記測定部は、複数の前記外部機器のうち少なくとも１つの接続が自装置から外された場合、前記所定周波数帯域の前記受信電界強度を測定する、
   請求項２に記載の通信装置。
4. 前記外部機器と自装置とは、高速通信インタフェースを使用して接続される、
   請求項１乃至３のいずれか１つに記載の通信装置。
5. 前記検出部は、前記外部機器と自装置とを接続する信号線を伝送する信号が所定の状態に遷移したことを検出することにより、前記外部機器が自装置に接続されたことを検出する、
   請求項１乃至４のいずれか１つに記載の通信装置。
6. 前記測定部は、前記無線通信部が受信した電磁波をＦＦＴ（Fast Fourier Transform）することにより前記所定周波数帯域の前記受信電界強度を測定する、
   請求項１乃至５のいずれか１つに記載の通信装置。
7. 外部機器が通信装置に接続されたことを検出することと、
   前記外部機器が接続されたことを検出した場合、所定周波数帯域の受信電界強度を測定することと、
   前記所定周波数帯域中で前記受信電界強度が最小の特定周波数帯域を選択することと、
   前記特定周波数帯域を使用して無線通信を行うことと、
   を備える方法。
8. 外部機器が通信装置に接続されたことを検出することと、
   前記外部機器が接続されたことを検出した場合、所定周波数帯域の受信電界強度を測定することと、
   前記所定周波数帯域中で前記受信電界強度が最小の特定周波数帯域を選択することと、
   前記特定周波数帯域を使用して無線通信を行うことと、
   をコンピュータに実行させるプログラム。

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